JP2016513470A - Ribonucleic acids having 4'-thio-modified nucleotides and related methods - Google Patents
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Abstract
少なくとも1つのヌクレオチド残基のフラノース環内に4’−チオ修飾を組み込むメッセンジャーRNA分子及び関連組成物、ならびにコードされた治療用タンパク質をインビボで産生するため、および疾病または障害を治療または予防するために、これらのmRNAを使用する方法が開示される。特定の実施形態においては、4’−チオ修飾mRNAは、インビボでの治療における、向上した安定性及び/または低減した免疫原性を提供する。To produce messenger RNA molecules and related compositions that incorporate a 4'-thio modification within the furanose ring of at least one nucleotide residue, and encoded therapeutic proteins in vivo, and to treat or prevent a disease or disorder Discloses methods of using these mRNAs. In certain embodiments, the 4'-thio-modified mRNA provides improved stability and / or reduced immunogenicity in in vivo therapy.
Description
本出願は、2013年3月14日に出願された米国特許出願第61/785,098号の、米国特許法第119条(e)に基づく利益を主張し、その全体が、本明細書に参照によって組み込まれる。 This application claims the benefit of US Patent Application No. 61 / 785,098, filed March 14, 2013, under 35 USC 119 (e), the entirety of which is incorporated herein by reference. Incorporated by reference.
本発明は、4’−チオ−修飾ヌクレオチド残基を含むメッセンジャーリボ核酸(mRNA)、これらのmRNAを含む組成物、及びそれを作製し、使用する方法に関する。 The present invention relates to messenger ribonucleic acids (mRNA) comprising 4'-thio-modified nucleotide residues, compositions comprising these mRNAs, and methods of making and using them.
メッセンジャーRNAを使用する遺伝子治療は、様々な疾病の治療のためのアプローチとして提案されている。宿主内でのタンパク質産生の手段としての、メッセンジャーRNA(mRNA)の導入の概念は、以前に報告されている。Yamamoto,A.et al.Eur.J.Pharm.71:484−489(2009)、Debus,H.et al.J.Control Rel.148:334−343(2010)。しかしながら、インビボでのタンパク質産生のためのmRNAの投与の成功は、典型的にmRNAがパッケージ化されている(例えば、ポリマーまたは脂質担体と複合したmRNAなど)ことを必要とした。例えば、国際特許出願公開第WO2011/06810号及び同第WO2012/170930号を参照されたい。パッケージ化されていない(裸の)mRNAの投与は、より安定かつ有益な治療もたらすために、化学修飾されたヌクレオチドがmRNA内に組み込まれることを必要とした。例えば、M.Kormann et al.Nature Biotech.29:154−159(2011)、K.Kariko,Molecular Therapy16(11):1833−1840(2008)を参照されたい。
インビボで産生され得る治療用タンパク質をコードするmRNAの投与は、治療用タンパク質をコードするDNAの投与、及び治療用タンパク質の直接投与に対する有意な利点を提供し得る。しかしながら、治療用タンパク質をコードする治療用mRNAの開発は医学治療における有望な前進を表す一方で、そのような治療の有用性は、mRNA、特に全長タンパク質をコードするmRNAのインビボでの不良な安定性によって依然として限定され得る。
特に、遺伝子置換治療において使用されるmRNAの不良な安定性は、コードされた治療用タンパク質のインビボでの不十分な、またはより最適でない産生をもたらし得る。治療用タンパク質をコードするmRNAの投与後、mRNAは、例えば、1つ以上のヌクレアーゼへのインビボでの暴露時に、分解を受け得る。リボヌクレアーゼ(例えば、エンドリボヌクレアーゼ及びエキソリボヌクレアーゼ)は、RNAのより小さい成分への分解を触媒することができ、これによりmRNAに治療用タンパク質を産生することをできなくする、ヌクレアーゼ酵素の分類を表す。したがって、ヌクレアーゼ酵素(例えば、リボヌクレアーゼ)は、例えば、合成で、または組み換えで調製されたmRNAの循環半減期を短くすることができる。核酸分解による分解後、mRNAは翻訳されないため、意図された治療用利益を発揮することが阻止され、これはmRNA遺伝子治療の有効性を有意に低減し得る。
Gene therapy using messenger RNA has been proposed as an approach for the treatment of various diseases. The concept of messenger RNA (mRNA) introduction as a means of protein production in the host has been previously reported. Yamamoto, A .; et al. Eur. J. et al. Pharm. 71: 484-489 (2009), Debus, H. et al. et al. J. et al. Control Rel. 148: 334-343 (2010). However, successful administration of mRNA for protein production in vivo typically required that the mRNA be packaged (eg, mRNA complexed with a polymer or lipid carrier). For example, see International Patent Application Publication Nos. WO2011 / 06810 and WO2012 / 170930. Administration of unpackaged (naked) mRNA required that chemically modified nucleotides be incorporated into the mRNA in order to provide a more stable and beneficial treatment. For example, M.M. Kormann et al. Nature Biotech. 29: 154-159 (2011), K.M. See Kariko, Molecular Therapy 16 (11): 1833-1840 (2008).
Administration of mRNA encoding a therapeutic protein that can be produced in vivo can provide significant advantages over administration of DNA encoding the therapeutic protein and direct administration of the therapeutic protein. However, while the development of therapeutic mRNAs that encode therapeutic proteins represents a promising advance in medical therapy, the usefulness of such therapies is the poor stability of mRNA, particularly mRNA encoding full-length proteins, in vivo. It can still be limited by gender.
In particular, poor stability of mRNA used in gene replacement therapy can lead to in vivo poor or less optimal production of the encoded therapeutic protein. Following administration of mRNA encoding a therapeutic protein, the mRNA can undergo degradation upon, for example, in vivo exposure to one or more nucleases. Ribonucleases (eg, endoribonucleases and exoribonucleases) represent a class of nuclease enzymes that can catalyze the degradation of RNA into smaller components, thereby making it impossible to produce therapeutic proteins in mRNA. Thus, nuclease enzymes (eg, ribonucleases) can shorten the circulating half-life of mRNA prepared, for example, synthetically or recombinantly. After degradation by nucleolysis, mRNA is not translated, thus preventing its intended therapeutic benefit from being exerted, which can significantly reduce the effectiveness of mRNA gene therapy.
本発明は、より安定、堅固、かつ持続したインビボでのタンパク質産生のための、改良された修飾mRNAを提供する。本発明は、一部には、治療用タンパク質をインビボで産生するために使用されるmRNAの安定性が、リボース部分内の4’酸素が硫黄によって置換される修飾リボヌクレオチドを組み込むことによって、更に改良され得るという認識に基づく。リボヌクレオチドのリボース部分内の4’酸素の硫黄での置換は、S.Hoshika et al.(Nuc.Ac.Res.Supp.3:209−210(2003))及びM.Takahashi,M.et al.(Nuc.Ac.Res.37:1353−1362(2009))によって以前に報告されているが、両方の報告が、RNA干渉のための、最大15残基長の4’−チオ残基を含有するRNAの短い合成断片を含み、4’−チオ−修飾ヌクレオチドを含む19〜21残基長の短いRNAもまた、RNA干渉(Dande et al.,J.Med.Chem.49:1624−1634(2006))及びアプタマーの発現(最大59残基長;Hoshika et al.,Nuc.Ac.Res.32:3815−3825(2004)、Kato et al.,Nuc.Ac.Res.33:2942−2951(2005)、Minakawa et al.,Bioorg.Med.Chem.16:9450−9456(2008))が報告されている。しかしながら、これらの報告は、従来技術において試験されるあらゆる干渉RNAまたはアプタマーよりも、ずっと長い長さを一般的に有し、均一に二本鎖の状態では存在せず、大きな非螺旋及び/または単鎖の成分を有する立体構造の形をとり得る、全長mRNA(つまり、全長機能性治療用タンパク質をコードし、1つ以上の非コード領域を任意で含有するmRNA)への4’−チオリボヌクレオチドの組み込みの効果について、予測的ではない。より重要なことに、本発明の前に、4’−チオ−修飾ヌクレオチドを組み込むmRNAが、インビボでのタンパク質産生のための使用に成功し得るのかどうかは不明であった。実施例を含めて本明細書に記載されるように、本発明者らは、1つ以上の4’−チオ−修飾ヌクレオチド(例えば、4’−チオ−ATP、4’−チオ−UTP、4’−チオ−GTP、及び/または4’−チオ−CTP)を組み込む全長mRNAの合成に成功した。mRNAの長さに対する懸念にも関わらず、本発明者らは、最大100%の4’−チオ−ATP、100%の4’−チオ−UTP、100%の4’−チオ−GTP、及び/または100%の4’−チオ−CTPを組み込む全長mRNAを合成することができた。実施例に示すように、そのような修飾mRNAは無修飾mRNAよりも安定し、驚くべきことに、そのような広範な修飾は修飾mRNAがインビボで効果的に翻訳される能力に影響を与えないようである。 The present invention provides improved modified mRNAs for more stable, robust, and sustained in vivo protein production. In part, the present invention further improves the stability of mRNA used to produce therapeutic proteins in vivo by incorporating modified ribonucleotides in which the 4 ′ oxygen in the ribose moiety is replaced by sulfur. Based on the recognition that it can be improved. Replacement of the 4 'oxygen with sulfur in the ribose portion of the ribonucleotide is described in S.H. Hoshika et al. (Nuc.Ac.Res.Supp.3: 209-210 (2003)) and M.M. Takahashi, M .; et al. (Nuc. Ac. Res. 37: 1353-1362 (2009)), both reports contain up to 15 residues long 4′-thio residues for RNA interference Short RNA fragments 19-19 residues long, including 4'-thio-modified nucleotides, and RNA interference (Dande et al., J. Med. Chem. 49: 1624-1634 ( 2006)) and aptamer expression (up to 59 residues long; Hoshika et al., Nuc. Ac. Res. 32: 3815-3825 (2004), Kato et al., Nuc. Ac. Res. 33: 2942-2951 (2005), Minagawa et al., Bioorg.Med.Chem.16: 9450-9456 (200). 8)) has been reported. However, these reports generally have a much longer length than any interfering RNA or aptamer tested in the prior art, do not exist in a uniform double stranded state, are large non-helical and / or 4′-thioribo to full-length mRNA (ie, mRNA encoding a full-length functional therapeutic protein and optionally containing one or more non-coding regions) that can take the form of a three-dimensional structure having a single chain component. The effect of nucleotide incorporation is not predictive. More importantly, prior to the present invention, it was unclear whether mRNA incorporating 4'-thio-modified nucleotides could be successfully used for protein production in vivo. As described herein, including the Examples, we have added one or more 4′-thio-modified nucleotides (eg, 4′-thio-ATP, 4′-thio-UTP, 4 We have successfully synthesized full-length mRNA incorporating '-thio-GTP and / or 4'-thio-CTP). Despite concerns about the length of the mRNA, we have up to 100% 4'-thio-ATP, 100% 4'-thio-UTP, 100% 4'-thio-GTP, and / or Alternatively, full-length mRNA incorporating 100% 4′-thio-CTP could be synthesized. As shown in the examples, such modified mRNAs are more stable than unmodified mRNAs, and surprisingly, such extensive modifications do not affect the ability of the modified mRNAs to be effectively translated in vivo. It seems.
したがって、本発明は、例えば、mRNAの安定性、免疫原性、及び翻訳効率に対するより良い制御を可能にするmRNA、ならびにこれらのmRNA及び任意で担体を含む組成物、ならびにこれらのmRNA及び組成物を使用して、疾病及び/または障害の治療のための治療用タンパク質のインビボでの発現を誘発する方法を提供する。 Accordingly, the present invention provides, for example, mRNAs that allow better control over mRNA stability, immunogenicity, and translation efficiency, and compositions comprising these mRNAs and optionally carriers, and these mRNAs and compositions Are used to induce in vivo expression of therapeutic proteins for the treatment of diseases and / or disorders.
いくつかの実施形態において、本発明は、コード領域及び任意で1つ以上の非コード領域を有するmRNA分子であって、mRNAが、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む少なくとも1つのヌクレオチド残基を含む、mRNA分子を提供する。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む、少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%のヌクレオチド残基を含有する。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む、100%のヌクレオチド残基を含有する。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、最大5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の4’−チオ−ATPを含有する。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、最大5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の4’−チオ−UTPを含有する。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、最大5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の4’−チオ−GTPを含有する。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、最大5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の4’−チオ−CTPを含有する。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、本明細書に記載される様々な4’−チオ−修飾NTPの組み合わせを含有する。 In some embodiments, the invention provides an mRNA molecule having a coding region and optionally one or more non-coding regions, wherein the mRNA incorporates a 4′-thio-substituted furanose ring. An mRNA molecule is provided. In some embodiments, provided mRNA comprises at least about 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, incorporating a 4′-thio-substituted furanose ring. 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% nucleotide residues contains. In some embodiments, provided mRNA contains 100% nucleotide residues that incorporate a 4'-thio-substituted furanose ring. In some embodiments, provided mRNA is up to 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, Contains 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% 4'-thio-ATP. In some embodiments, provided mRNA is up to 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, Contains 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% 4'-thio-UTP. In some embodiments, provided mRNA is up to 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, Contains 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% 4'-thio-GTP. In some embodiments, provided mRNA is up to 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, Contains 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% 4'-thio-CTP. In some embodiments, provided mRNAs contain various 4'-thio-modified NTP combinations described herein.
いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、非コード領域を含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、ポリ−A及び/またはポリ−Uテールを含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、5’キャップ構造を含む。 In some embodiments, the provided mRNA comprises a non-coding region. In some embodiments, the provided mRNA comprises a poly-A and / or poly-U tail. In some embodiments, the provided mRNA comprises a 5 'cap structure.
いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも1つの非標準ヌクレオチド残基を更に含む。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの非標準ヌクレオチド残基は、5−メチル−シチジン、プソイドウリジン、及び2−チオ−ウリジンのうちの1つ以上から選択される。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの非標準ヌクレオチド残基は、4’−チオ−フラノース環を組み込む。いくつかの実施形態において、最大5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の非標準ヌクレオチド残基は、4’−チオ−フラノース環を組み込む。 In some embodiments, provided mRNA further comprises at least one non-standard nucleotide residue. In some embodiments, the at least one non-standard nucleotide residue is selected from one or more of 5-methyl-cytidine, pseudouridine, and 2-thio-uridine. In some embodiments, at least one non-standard nucleotide residue incorporates a 4'-thio-furanose ring. In some embodiments, up to 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% of the non-standard nucleotide residues incorporate a 4'-thio-furanose ring.
いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも60残基長である。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも約70、約80、約90、約100、約150、約200、約300、約400、約500、約1,000、約1,500、約2,000、約2,500、約3,000、約3,500、約4,000、約4,500、または約5,000残基長である。 In some embodiments, provided mRNA is at least 60 residues long. In some embodiments, the provided mRNA is at least about 70, about 80, about 90, about 100, about 150, about 200, about 300, about 400, about 500, about 1,000, about 1,500. , About 2,000, about 2,500, about 3,000, about 3,500, about 4,000, about 4,500, or about 5,000 residues long.
本発明の更なる実施形態は、コード領域及び任意で1つ以上の非コード領域を有する少なくとも1つのmRNA分子を含む組成物であって、mRNAが、4’−チオ−置換フラノース環及び担体を組み込む少なくとも1つのヌクレオチド残基を含む、組成物を提供する。いくつかの実施形態において、提供される組成物は、コード領域及び任意で1つ以上の非コード領域を有する少なくとも1つのmRNAであって、mRNAが、4’−チオ−置換フラノース環及び担体を組み込む少なくとも1つのヌクレオチド残基を含み、mRNAが、少なくとも60残基長である、mRNAを含む。特定の実施形態において、本発明の組成物は、コード領域及び任意で1つ以上の非コード領域を有する少なくとも1つのmRNA分子であって、mRNAが、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む少なくとも1つのヌクレオチド残基を含み、ポリマーに基づく担体または脂質ナノ粒子と複合した、mRNA分子を含む。 A further embodiment of the invention is a composition comprising at least one mRNA molecule having a coding region and optionally one or more non-coding regions, wherein the mRNA comprises a 4′-thio-substituted furanose ring and a carrier. Compositions are provided that comprise at least one nucleotide residue to be incorporated. In some embodiments, provided compositions are at least one mRNA having a coding region and optionally one or more non-coding regions, wherein the mRNA comprises a 4′-thio-substituted furanose ring and a carrier. It includes at least one nucleotide residue to be incorporated, and the mRNA is at least 60 residues long. In certain embodiments, the composition of the invention comprises at least one mRNA molecule having a coding region and optionally one or more non-coding regions, wherein the mRNA incorporates a 4′-thio-substituted furanose ring. Includes mRNA molecules containing one nucleotide residue and complexed with a polymer-based carrier or lipid nanoparticles.
本発明は、コード領域及び任意で1つ以上の非コード領域を有する少なくとも1つのmRNA分子であって、mRNAが、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む少なくとも1つのヌクレオチド残基を含む、mRNA分子、またはそのようなmRNA及び担体を含む組成物を対象に投与することを含む、治療用タンパク質をインビボで産生する方法を更に提供する。本発明はまた、コード領域及び任意で非コード領域を有する少なくとも1つのmRNA分子であって、mRNAが、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む少なくとも1つのヌクレオチド残基を含む、mRNA分子、またはそのようなmRNA及び担体を含む組成物を投与することを含む、治療用タンパク質を必要とする対象を治療する方法を提供する。いくつかの実施形態において、提供される方法において投与されるmRNAは、少なくとも60残基長である。本明細書に記載される様々な修飾mRNAは、治療用タンパク質の産生のために、または様々な疾病、障害、または状態の治療のために使用され得る。 The present invention relates to at least one mRNA molecule having a coding region and optionally one or more non-coding regions, wherein the mRNA comprises at least one nucleotide residue incorporating a 4'-thio-substituted furanose ring. Further provided is a method of producing a therapeutic protein in vivo comprising administering to a subject a molecule, or a composition comprising such mRNA and a carrier. The present invention also provides at least one mRNA molecule having a coding region and optionally a non-coding region, wherein the mRNA comprises at least one nucleotide residue that incorporates a 4′-thio-substituted furanose ring, or There is provided a method of treating a subject in need of a therapeutic protein comprising administering a composition comprising such mRNA and a carrier. In some embodiments, the mRNA administered in the provided methods is at least 60 residues long. The various modified mRNAs described herein can be used for the production of therapeutic proteins or for the treatment of various diseases, disorders, or conditions.
いくつかの実施形態において、本発明は、本明細書に記載される修飾mRNAを使用してタンパク質を産生する方法を提供する。そのようなタンパク質産生の方法は、インビトロの無細胞系、インビトロの細胞に基づく系、またはインビボの系において使用され得る。様々な実施形態において、適したmRNAは、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む少なくとも1つのヌクレオチド残基を含む。いくつかの実施形態において、適したmRNAは、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む、最大約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%のヌクレオチド残基(例えば、ATP、CTP、GTP、UTP、及び/または非標準NTP)を含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、ポリ(A)またはポリ(U)テールを含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも60残基長である。 In some embodiments, the present invention provides methods for producing proteins using the modified mRNAs described herein. Such methods of protein production can be used in in vitro cell-free systems, in vitro cell-based systems, or in vivo systems. In various embodiments, a suitable mRNA comprises at least one nucleotide residue that incorporates a 4'-thio-substituted furanose ring. In some embodiments, a suitable mRNA incorporates a 4′-thio-substituted furanose ring, up to about 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45 %, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% nucleotide residues Groups (eg, ATP, CTP, GTP, UTP, and / or non-standard NTP). In some embodiments, the provided mRNA comprises a poly (A) or poly (U) tail. In some embodiments, provided mRNA is at least 60 residues long.
いくつかの実施形態において、本発明は、治療用タンパク質をインビボで産生することができる薬物の製造のための、提供されるmRNA分子の使用を提供する。 In some embodiments, the present invention provides the use of provided mRNA molecules for the manufacture of a drug capable of producing a therapeutic protein in vivo.
いくつかの他の実施形態において、本発明は、提供されるmRNAを作製する方法を提供する。いくつかの他の実施形態において、本発明は、提供されるmRNAのインビトロでの合成のための方法を提供する。いくつかの他の実施形態において、本発明は、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む、最大約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%のヌクレオチド残基(例えば、ATP、CTP、GTP、UTP、及び/または非標準NTP)を含有する、提供されるmRNAを作製する(例えば、インビトロで合成する)方法を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、少なくとも約60、約70、約80、約90、約100、約150、約200、約300、約400、約500、約1,000、約1,500、約2,000、約2,500、約3,000、約3,500、約4,000、約4,500、または約5,000残基長の、提供されるmRNAを作製する(例えば、インビトロで合成する)ための方法を提供する。 In some other embodiments, the present invention provides a method of making the provided mRNA. In some other embodiments, the present invention provides methods for in vitro synthesis of provided mRNAs. In some other embodiments, the invention incorporates a 4′-thio-substituted furanose ring, up to about 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% nucleotides Methods are provided for making (eg, synthesizing in vitro) the provided mRNA containing residues (eg, ATP, CTP, GTP, UTP, and / or non-standard NTP). In some embodiments, the invention provides at least about 60, about 70, about 80, about 90, about 100, about 150, about 200, about 300, about 400, about 500, about 1,000, about 1, Make the provided mRNA of 500, about 2,000, about 2,500, about 3,000, about 3,500, about 4,000, about 4,500, or about 5,000 residues long ( For example, a method for synthesizing in vitro is provided.
本発明の追加の目的及び利点は、一部は以下の記載において説明され、及び一部は記載から明らかになる、または本発明の実践によって学ばれるであろう。本発明の目的及び利点は、添付の特許請求の範囲において特に指摘される要素及び組み合わせの手段によって認識され、達成されるであろう。 Additional objects and advantages of the invention will be set forth in part in the description which follows, and in part will be obvious from the description, or may be learned by practice of the invention. The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims.
前述の一般的な記載及び以下の詳細な記載の両方は、例示的かつ説明的であるのみであって、主張される本発明を限定するものではないことが理解されるべきである。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明のいくつかの実施形態を図示し、記載と共に、本発明の原理を更に説明する役割を果たす。 It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the claimed invention. The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate several embodiments of the invention and, together with the description, serve to further explain the principles of the invention.
図面は、例示の目的であるのみであって、限定の目的ではない。 The drawings are for illustration purposes only and not for limitation.
本明細書で使用する場合、「mRNA」という用語は、コード領域及び任意で非コード領域を含む、修飾及び/または無修飾RNAに言及するために使用される。「コード領域」という用語は、アミノ酸の鎖、すなわち、ペプチド結合によって結合した2つ以上のアミノ酸に翻訳され得るmRNAの一部または領域に言及する。アミノ酸の鎖はまた、タンパク質(例えば、治療用タンパク質)に折り畳まれ得るペプチドまたはポリペプチドとも称され得る。「非コード領域」という用語は、典型的に翻訳されないmRNAの一部または領域に言及する。非コード領域は、典型的に、ポリ(A)またはポリ(U)テールを含むが、これに限定されない、5’非翻訳領域及び/または3’非翻訳領域を含む。 As used herein, the term “mRNA” is used to refer to modified and / or unmodified RNA, including coding regions and optionally non-coding regions. The term “coding region” refers to a chain or chain of amino acids, ie, a portion or region of an mRNA that can be translated into two or more amino acids joined by peptide bonds. A chain of amino acids can also be referred to as a peptide or polypeptide that can be folded into a protein (eg, a therapeutic protein). The term “non-coding region” refers to a portion or region of mRNA that is typically not translated. The non-coding region typically includes a 5 'untranslated region and / or a 3' untranslated region, including but not limited to a poly (A) or poly (U) tail.
「非標準核酸塩基」は、天然塩基アデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、チミン(T)、またはウラシル(U)以外の塩基部分である。Tの類似体はまた、一般的にUの類似体でもあり、その逆もまた同様であるという例外はあるものの、非標準核酸塩基は、核酸二重螺旋(RNAポリメラーゼによるDNA鋳型の転写中に形成されるものなどの局所RNA−DNA螺旋を含む)内のDNAまたはRNAポリメラーゼによる組み込みの、核酸二重螺旋及び遺伝子座内のその塩基対合特性が、既に列記した5つの核酸塩基のうちの1つに最も類似する際の、特定の核酸塩基(A、C、G、T、またはU)の類似体である。「ヌクレオシド」、「塩基」、「ヌクレオチド」、または「残基」を含むが、これに限定されない用語と併せて使用される「非標準」という用語は、「核酸塩基」と併せて使用される場合と同一の様式で解釈されるべきである。 A “nonstandard nucleobase” is a base moiety other than the natural bases adenine (A), cytosine (C), guanine (G), thymine (T), or uracil (U). With the exception that analogs of T are also analogs of U in general and vice versa, non-standard nucleobases can become nucleic acid duplexes (during transcription of DNA templates by RNA polymerase). Incorporation by DNA or RNA polymerase within (including local RNA-DNA helices such as those formed), the base pairing properties within the nucleic acid duplex and loci of the five nucleobases already listed An analog of a particular nucleobase (A, C, G, T, or U) when most similar to one. The term “non-standard” used in conjunction with the term “nucleoside”, “base”, “nucleotide”, or “residue” is used in conjunction with “nucleobase”. It should be interpreted in the same manner as the case.
本明細書で使用する場合、「治療用タンパク質」という用語は、対象に投与される場合、対象の健康及び健全性に対して有益な効果を提供する任意のタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、対象におけるそのタンパク質の欠乏、欠如、または異常発現は、疾病または状態を生じさせる。「治療用タンパク質」はまた、所望の治療的効果を達成するために、対象において通常は存在しない、または通常は十分な量で存在しないタンパク質にも言及し得る。 As used herein, the term “therapeutic protein” includes any protein that, when administered to a subject, provides a beneficial effect on the health and well being of the subject. In some embodiments, deficiency, lack, or aberrant expression of the protein in the subject results in a disease or condition. “Therapeutic protein” can also refer to a protein that is not normally present in a subject, or usually not present in sufficient amount, to achieve a desired therapeutic effect.
「ヘルパー脂質」という用語は、本明細書で使用する場合、コレステロールを含む任意の中性または双性イオン脂質材料に言及する。特定の理論に拘束されることを望むものではないが、ヘルパー脂質は、脂質二重層/ナノ粒子内に安定性、強剛性、及び/または流動性を追加し得る。 The term “helper lipid” as used herein refers to any neutral or zwitterionic lipid material including cholesterol. While not wishing to be bound by any particular theory, helper lipids may add stability, stiffness, and / or fluidity within the lipid bilayer / nanoparticle.
本発明のmRNAは、メッセンジャーリボ核酸分子へと置換して、対象に投与される際のその生物学的特性を向上させるために、ヌクレオチド残基のリボース部分内の4’酸素が硫黄で置換される特定の化学修飾された塩基を用いる。本発明のmRNAへの組み込みのための例示的4’−チオ修飾ヌクレオチド残基を、図1に描写する(チオ−置換フラノース環を含有する修飾ヌクレオチド残基を示す)。いくつかの実施形態において、フラノース環の4’−チオ修飾は、エキソヌクレアーゼ、エンドヌクレアーゼ、及び/またはヒト血清中の他のRNA分解酵素に対する改良された抵抗性を提供する。そのような安定性は、増大したRNA半減期を提供し得る。したがって、例えば、フラノース環内に4’−チオ修飾を有するmRNAまたはそのようなmRNAを含む組成物の投与は、改良された生物学的特性、例えば、それが今度はインビボでの増大したタンパク質産生に寄与する増大した半減期を有するmRNAの細胞取り込みをもたらす。 In order to replace the mRNA of the present invention with a messenger ribonucleic acid molecule and improve its biological properties when administered to a subject, the 4 ′ oxygen in the ribose portion of the nucleotide residue is replaced with sulfur. Certain chemically modified bases are used. Exemplary 4'-thio modified nucleotide residues for incorporation into the mRNA of the invention are depicted in Figure 1 (showing modified nucleotide residues containing a thio-substituted furanose ring). In some embodiments, 4'-thio modification of the furanose ring provides improved resistance to exonucleases, endonucleases, and / or other RNases in human serum. Such stability can provide increased RNA half-life. Thus, for example, administration of mRNA having a 4'-thio modification in the furanose ring or a composition comprising such mRNA may result in improved biological properties such as increased protein production in turn in vivo. Results in cellular uptake of mRNA with an increased half-life that contributes to
特定の実施形態において、RNA内のアデノシンヌクレオチド残基のうちの少なくとも1%は、フラノース環内に4’−チオ修飾を有する。例えば、mRNA内のアデノシンのうちの約1〜5%、5〜15%、15〜30%、30〜50%、50〜75%、75〜90%、90〜99%、または99〜100%は、4’−チオ−アデノシンであり得る。 In certain embodiments, at least 1% of the adenosine nucleotide residues in the RNA have a 4'-thio modification in the furanose ring. For example, about 1-5%, 5-15%, 15-30%, 30-50%, 50-75%, 75-90%, 90-99%, or 99-100% of adenosine in mRNA Can be 4'-thio-adenosine.
いくつかの実施形態において、mRNA内のアデノシン残基のうちの少なくとも約1%、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、または約99%は、4’−チオ−アデノシンである。いくつかの実施形態において、mRNA内のアデノシン残基のうちの約100%は、4’−チオ−アデノシンである。 In some embodiments, at least about 1%, about 5%, about 10%, about 15%, about 20%, about 25%, about 30%, about 35%, about 35% of adenosine residues in the mRNA. 40%, about 45%, about 50%, about 55%, about 60%, about 65%, about 70%, about 75%, about 80%, about 85%, about 90%, about 95%, about 96% , About 97%, about 98%, or about 99% is 4'-thio-adenosine. In some embodiments, about 100% of the adenosine residues in the mRNA are 4'-thio-adenosine.
特定の実施形態において、RNA内のグアノシンヌクレオチド残基のうちの少なくとも1%は、フラノース環内に4’−チオ修飾を有する。例えば、mRNA内のグアノシンのうちの約1〜5%、5〜15%、15〜30%、30〜50%、50〜75%、75〜90%、90〜99%、または99〜100%は、4’−チオ−グアノシンであり得る。 In certain embodiments, at least 1% of the guanosine nucleotide residues in the RNA have a 4'-thio modification in the furanose ring. For example, about 1-5%, 5-15%, 15-30%, 30-50%, 50-75%, 75-90%, 90-99%, or 99-100% of guanosine in mRNA Can be 4'-thio-guanosine.
いくつかの実施形態において、mRNA内のグアノシン残基のうちの少なくとも約1%、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、または約99%は、4’−チオ−グアノシンである。いくつかの実施形態において、mRNA内のグアノシン残基のうちの約100%は、4’−チオ−グアノシンである。 In some embodiments, at least about 1%, about 5%, about 10%, about 15%, about 20%, about 25%, about 30%, about 35%, about 35% of guanosine residues in the mRNA. 40%, about 45%, about 50%, about 55%, about 60%, about 65%, about 70%, about 75%, about 80%, about 85%, about 90%, about 95%, about 96% , About 97%, about 98%, or about 99% is 4'-thio-guanosine. In some embodiments, about 100% of the guanosine residues in the mRNA are 4'-thio-guanosine.
特定の実施形態において、RNA内のウリジンヌクレオチド残基のうちの少なくとも1%は、フラノース環内に4’−チオ修飾を有する。例えば、mRNAのウリジンのうちの約1〜5%、5〜15%、15〜30%、30〜50%、50〜75%、75〜90%、90〜99%、または99〜100%は、4’−チオ−ウリジンであり得る。 In certain embodiments, at least 1% of the uridine nucleotide residues in the RNA have a 4'-thio modification in the furanose ring. For example, about 1-5%, 5-15%, 15-30%, 30-50%, 50-75%, 75-90%, 90-99%, or 99-100% of the uridine of mRNA is It can be 4'-thio-uridine.
いくつかの実施形態において、mRNA内のウリジン残基のうちの少なくとも約1%、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、または約99%は、4’−チオ−ウリジンである。いくつかの実施形態において、mRNA内のウリジン残基のうちの約100%は、4’−チオ−ウリジンである。 In some embodiments, at least about 1%, about 5%, about 10%, about 15%, about 20%, about 25%, about 30%, about 35%, about 35% of uridine residues in the mRNA. 40%, about 45%, about 50%, about 55%, about 60%, about 65%, about 70%, about 75%, about 80%, about 85%, about 90%, about 95%, about 96% , About 97%, about 98%, or about 99% is 4'-thio-uridine. In some embodiments, about 100% of the uridine residues in the mRNA are 4'-thio-uridine.
特定の実施形態において、RNA内のシチジンヌクレオチド残基のうちの少なくとも1%は、フラノース環内に4’−チオ修飾を有する。例えば、mRNA内のシチジンのうちの約1〜5%、5〜15%、15〜30%、30〜50%、50〜75%、75〜90%、90〜99%、または99〜100%は、4’−チオ−シチジンであり得る。 In certain embodiments, at least 1% of the cytidine nucleotide residues in the RNA have a 4'-thio modification in the furanose ring. For example, about 1-5%, 5-15%, 15-30%, 30-50%, 50-75%, 75-90%, 90-99%, or 99-100% of cytidine in mRNA Can be 4'-thio-cytidine.
いくつかの実施形態において、mRNA内のシチジン残基のうちの少なくとも約1%、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、または約99%は、4’−チオ−シチジンである。いくつかの実施形態において、mRNA内のシチジン残基のうちの約100%は、4’−チオ−シチジンである。 In some embodiments, at least about 1%, about 5%, about 10%, about 15%, about 20%, about 25%, about 30%, about 35%, about 35% of the cytidine residues in the mRNA. 40%, about 45%, about 50%, about 55%, about 60%, about 65%, about 70%, about 75%, about 80%, about 85%, about 90%, about 95%, about 96% , About 97%, about 98%, or about 99% is 4′-thio-cytidine. In some embodiments, about 100% of the cytidine residues in the mRNA are 4'-thio-cytidine.
いくつかの実施形態において、提供されるmRNA内の各4’−チオ−修飾ヌクレオチドは、4’−チオ−ウリジンである。いくつかの実施形態において、提供されるmRNA内の各4’−チオ−修飾ヌクレオチドは、4’−チオ−シチジンである。いくつかの実施形態において、提供されるmRNA内の各4’−チオ−修飾ヌクレオチドは、独立して4’−チオ−ウリジンまたは4’−チオ−シチジンである。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100個以上の4’−チオ−ウリジンまたは4’−チオ−シチジンを含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも1つの4’−チオ−アデノシン残基を含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも1つの4’−チオ−グアノシン残基を含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも1つの4’−チオ−グアノシンまたは4’−チオ−アデノシン残基を含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100個以上の4’−チオ−グアノシンまたは4’−チオ−アデノシン残基を含む。 In some embodiments, each 4'-thio-modified nucleotide in the provided mRNA is 4'-thio-uridine. In some embodiments, each 4'-thio-modified nucleotide in the provided mRNA is 4'-thio-cytidine. In some embodiments, each 4'-thio-modified nucleotide in the provided mRNA is independently 4'-thio-uridine or 4'-thio-cytidine. In some embodiments, provided mRNA is at least 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, including 100 or more 4'-thio-uridine or 4'-thio-cytidine. In some embodiments, provided mRNA comprises at least one 4'-thio-adenosine residue. In some embodiments, provided mRNA comprises at least one 4'-thio-guanosine residue. In some embodiments, provided mRNA comprises at least one 4'-thio-guanosine or 4'-thio-adenosine residue. In some embodiments, provided mRNA is at least 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, containing more than 100 4'-thio-guanosine or 4'-thio-adenosine residues.
特定の実施形態において、1つの塩基型(例えば、アデノシン、グアノシン、ウリジン、またはシチジン)の、フラノース環内に4’−チオ修飾を有するヌクレオチド残基の画分は、他の塩基型の修飾ヌクレオチド残基の画分とは独立して変化する。 In certain embodiments, a fraction of nucleotide residues of one base type (eg, adenosine, guanosine, uridine, or cytidine) that have a 4′-thio modification in the furanose ring may be modified nucleotides of other base types. It varies independently of the fraction of residues.
特定の実施形態において、ヌクレオチド残基のうちの10%未満は、フラノース環内に4’−チオ修飾を有する。例えば、ヌクレオチド残基のうちの約1〜5%、5〜10%、3〜5%、1〜3%、0.1〜1%、または0.01〜0.1%は、4’−チオ−置換フラノース環を組み込み得る。 In certain embodiments, less than 10% of the nucleotide residues have 4'-thio modifications in the furanose ring. For example, about 1-5%, 5-10%, 3-5%, 1-3%, 0.1-1%, or 0.01-0.1% of nucleotide residues are 4′- A thio-substituted furanose ring may be incorporated.
他の実施形態において、ヌクレオチド残基のうちの10%超は、フラノース環内に4’−チオ修飾を有する。例えば、ヌクレオチド残基のうちの約10〜15%、15〜20%、20〜25%、25〜30%、30〜35%、35〜40%、40〜45%、または45〜50%は、4’−チオ−置換フラノース環を組み込み得る。いくつかの実施形態において、ヌクレオチド残基のうちの50%超は、フラノース環内に4’−チオRNA修飾を有する。例えば、ヌクレオチド残基のうちの約50〜55%、55〜60%、60〜65%、65〜70%、70〜75%、75〜80%、80〜85%、85〜90%、90〜95%、95〜100%、95〜97%、97〜98%、98〜99%、99〜99.9%、または99.9〜100%は、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む。 In other embodiments, more than 10% of the nucleotide residues have 4'-thio modifications in the furanose ring. For example, about 10-15%, 15-20%, 20-25%, 25-30%, 30-35%, 35-40%, 40-45%, or 45-50% of the nucleotide residues are A 4'-thio-substituted furanose ring may be incorporated. In some embodiments, greater than 50% of the nucleotide residues have 4'-thioRNA modifications in the furanose ring. For example, about 50-55% of nucleotide residues, 55-60%, 60-65%, 65-70%, 70-75%, 75-80%, 80-85%, 85-90%, 90 ~ 95%, 95-100%, 95-97%, 97-98%, 98-99%, 99-99.9%, or 99.9-100% incorporate a 4'-thio-substituted furanose ring .
いくつかの実施形態において、ヌクレオチド残基のうちの少なくとも約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%は、4’−チオ−置換フラノース環を組み込む。いくつかの実施形態において、約100%のヌクレオチド残基は、4’−チオ−置換フラノース環を組み込み得る。 In some embodiments, at least about 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55% of the nucleotide residues. , 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% incorporate a 4'-thio-substituted furanose ring. In some embodiments, about 100% nucleotide residues can incorporate a 4'-thio-substituted furanose ring.
本発明のmRNA内のコード領域及び非コード領域は、配列の非近接領域を包含し得る。任意の非コード領域は、5’非翻訳領域(UTR)、3’UTR、ポリ−A、ポリ−U、またはポリ−Cテール、及び/または5’キャップ構造のうちの1つ以上を含み得る。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、非コード領域を含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、5’UTRを含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、3’UTRを含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、5’キャップ構造を含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、ポリAテールを含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、5’−UTR配列、3’−UTR配列、及びポリAテールを含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、5’−UTR配列、コード領域、3’−UTR配列、及びポリAテールを含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、5’−UTR配列、5’キャップ、3’−UTR配列、及びポリAテールを含む。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、5’−UTR配列、5’キャップ、コード領域、3’−UTR配列、及びポリAテールを含む。 Coding and non-coding regions within the mRNA of the invention can include non-contiguous regions of sequence. Any non-coding region may include one or more of a 5 ′ untranslated region (UTR), a 3 ′ UTR, a poly-A, poly-U, or poly-C tail, and / or a 5 ′ cap structure. . In some embodiments, the provided mRNA comprises a non-coding region. In some embodiments, the provided mRNA comprises a 5 'UTR. In some embodiments, the provided mRNA comprises a 3'UTR. In some embodiments, the provided mRNA comprises a 5 'cap structure. In some embodiments, the provided mRNA comprises a poly A tail. In some embodiments, provided mRNA comprises a 5'-UTR sequence, a 3'-UTR sequence, and a poly A tail. In some embodiments, provided mRNA comprises a 5'-UTR sequence, a coding region, a 3'-UTR sequence, and a poly A tail. In some embodiments, provided mRNA comprises a 5'-UTR sequence, a 5 'cap, a 3'-UTR sequence, and a poly A tail. In some embodiments, provided mRNA comprises a 5'-UTR sequence, a 5 'cap, a coding region, a 3'-UTR sequence, and a poly A tail.
特定の実施形態において、ポリ−A、ポリ−U、またはポリ−Cテールは、4’−チオ−置換フラノース環を組み込むヌクレオチド残基を含む。いくつかの実施形態において、ポリ−A、ポリ−U、またはポリ−Cテール、あるいは非コード領域の他の成分のみが、フラノース環内に4’−チオ置換を有するヌクレオチド残基を組み込む一方で、mRNA分子内のヌクレオチド残基の残部は、4’−チオ−フラノース修飾を含有しない。いくつかの実施形態において、コード領域は、4’−チオ−置換フラノース環を組み込むヌクレオチド残基を含む。特定の実施形態において、コード領域及び非コード領域の両方(存在する場合)は、フラノース環内に4’−チオ置換を有するヌクレオチド残基を組み込む。特定の実施形態において、ポリ−A、ポリ−U、またはポリ−Cテールの長さは、変化し得る。例えば、ポリ−A、ポリ−U、またはポリ−Cテールの長さは、少なくとも約50、70、90、100、150、200、250、300、400、または500ヌクレオチド長であり得る。いくつかの実施形態において、ポリ−A、ポリ−U、またはポリ−Cテールの長さは、約90、100、150、200、250、300、400、または500ヌクレオチド長未満であり得る。特定の実施形態において、mRNA分子は、4’−チオ−置換フラノース環に加えて、他の修飾を含み得る。例えば、分子は、非標準核酸塩基を組み込み得る。特定の実施形態は、5−メチル−シチジン(「5mC」)、プソイドウリジン(「ψU」)、2−チオ−ウリジン(「2sU」)、5−メチルシトシン、イソシトシン、プソイドイソシトシン、5−ブロモウラシル、5−プロピニルウラシル、6−アミノプリン、2−アミノプリン、イノシン、ジアミノプリン、及び2−クロロ−6−アミノプリンシトシン、及びこれらの修飾の組み合わせなどのヌクレオチド残基修飾、ならびに他のヌクレオチド残基修飾を含み得る。特定の実施形態は、フラノース環またはヌクレオチド残基の他の部分、例えば、核酸塩基に対する追加の修飾を更に含み得る。例えば、いくつかの実施形態において、4’−チオ置換フラノース環は、例えば、プソイドウリジン、2−チオウリジン、及び5−メチルシチジンなどの無修飾塩基または修飾塩基内に含まれ得る。特定の実施形態において、これらの修飾のいずれも、ヌクレオチド残基の0〜100%で、例えば、0%超、1%超、10%超、50%超、90%超、または95%超、あるいは個別または組み合わせでのヌクレオチド残基の100%で存在し得る。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも1つの非標準ヌクレオチド残基を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの非標準ヌクレオチド残基は、5−メチル−シチジン、プソイドウリジン、及び2−チオ−ウリジンのうちの1つ以上から選択される。いくつかの実施形態において、5−メチル−シチジン内に少なくとも1つの非標準ヌクレオチド残基。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの非標準ヌクレオチド残基は、4’−チオ−フラノース環を組み込む。いくつかの実施形態において、最大5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の非標準ヌクレオチド残基は、4’−チオ−フラノース環を組み込む。 In certain embodiments, the poly-A, poly-U, or poly-C tail comprises nucleotide residues that incorporate a 4'-thio-substituted furanose ring. In some embodiments, only the poly-A, poly-U, or poly-C tail, or other components of the non-coding region, incorporate nucleotide residues having 4′-thio substitutions within the furanose ring. The remainder of the nucleotide residues in the mRNA molecule do not contain 4′-thio-furanose modifications. In some embodiments, the coding region comprises nucleotide residues that incorporate a 4'-thio-substituted furanose ring. In certain embodiments, both the coding and non-coding regions (if present) incorporate nucleotide residues with 4'-thio substitutions within the furanose ring. In certain embodiments, the length of the poly-A, poly-U, or poly-C tail can vary. For example, the length of the poly-A, poly-U, or poly-C tail can be at least about 50, 70, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 400, or 500 nucleotides in length. In some embodiments, the length of the poly-A, poly-U, or poly-C tail can be less than about 90, 100, 150, 200, 250, 300, 400, or 500 nucleotides in length. In certain embodiments, the mRNA molecule may contain other modifications in addition to the 4'-thio-substituted furanose ring. For example, the molecule can incorporate non-standard nucleobases. Specific embodiments include 5-methyl-cytidine (“5mC”), pseudouridine (“ψU”), 2-thio-uridine (“2sU”), 5-methylcytosine, isocytosine, pseudoisocytosine, 5-bromo Nucleotide residue modifications such as uracil, 5-propynyluracil, 6-aminopurine, 2-aminopurine, inosine, diaminopurine, and 2-chloro-6-aminopurine cytosine, and combinations of these modifications, and other nucleotides Residue modifications may be included. Certain embodiments may further comprise additional modifications to other parts of the furanose ring or nucleotide residues, eg, nucleobases. For example, in some embodiments, a 4'-thio-substituted furanose ring can be included within an unmodified base or modified base such as, for example, pseudouridine, 2-thiouridine, and 5-methylcytidine. In certain embodiments, any of these modifications are 0-100% of nucleotide residues, such as greater than 0%, greater than 1%, greater than 10%, greater than 50%, greater than 90%, or greater than 95%, Alternatively, it can be present at 100% of the nucleotide residues individually or in combination. In some embodiments, the provided mRNA comprises at least one non-standard nucleotide residue. In some embodiments, the at least one non-standard nucleotide residue is selected from one or more of 5-methyl-cytidine, pseudouridine, and 2-thio-uridine. In some embodiments, at least one non-standard nucleotide residue in 5-methyl-cytidine. In some embodiments, at least one non-standard nucleotide residue incorporates a 4'-thio-furanose ring. In some embodiments, up to 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% of the non-standard nucleotide residues incorporate a 4'-thio-furanose ring.
追加の修飾は、例えば、糖修飾または糖置換(例えば、2‘−O−アルキル修飾、ロックド核酸(LNA)のうちの1つ以上)を含み得る。糖修飾が2‘−O−アルキル修飾である実施形態において、そのような修飾は、2‘−デオキシ−2‘−フルオロ修飾、2‘−O−メチル修飾、2‘−O−メトキシエチル修飾、及び2‘−デオキシ修飾を含み得るが、これに限定されない。 Additional modifications can include, for example, sugar modifications or sugar substitutions (eg, one or more of 2'-O-alkyl modifications, locked nucleic acids (LNA)). In embodiments where the sugar modification is a 2′-O-alkyl modification, such modification is a 2′-deoxy-2′-fluoro modification, 2′-O-methyl modification, 2′-O-methoxyethyl modification, And 2'-deoxy modifications.
特定の実施形態において、mRNAのうちの0〜100%は、単鎖であり得る。特定の実施形態において、RNAのうちの0〜100%は、非螺旋立体構造の形をとり得る。 In certain embodiments, 0-100% of the mRNA can be single stranded. In certain embodiments, 0-100% of the RNA can take the form of a non-helical conformation.
特定の実施形態において、本発明の組成物は、ウリジン残基の約100%が4’−チオ−ウリジンで置換される、mRNAを含む。 In certain embodiments, the compositions of the invention comprise mRNA in which about 100% of uridine residues are replaced with 4'-thio-uridine.
特定の実施形態において、本発明の組成物は、ウリジン残基の約100%が4’−チオ−ウリジンで置換され、シチジン残基の約100%が5−メチル−シチジンで置換される、mRNAを含む。 In certain embodiments, the composition of the invention comprises an mRNA in which about 100% of uridine residues are replaced with 4′-thio-uridine and about 100% of cytidine residues are replaced with 5-methyl-cytidine. including.
特定の実施形態において、本発明の組成物は、ウリジン残基の約100%が4’−チオ−プソイドウリジンで置換される、mRNAを含む。 In certain embodiments, the compositions of the invention comprise mRNA in which about 100% of uridine residues are replaced with 4'-thio-pseudouridine.
特定の実施形態において、本発明の組成物は、ウリジン残基の約100%が4’−チオ−プソイドウリジンで置換され、シチジン残基の約100%が5−メチル−シチジンで置換される、mRNAを含む。 In certain embodiments, the composition of the invention comprises an mRNA in which about 100% of uridine residues are replaced with 4′-thio-pseudouridine and about 100% of cytidine residues are replaced with 5-methyl-cytidine. including.
いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、有益な生物学的効果を提供し、これは、例えば、対応する天然mRNAと比較して、増大した安定性、改良されたタンパク質産生率、及び/またはより高いタンパク質収率を含むが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、対応する天然mRNA(すなわち、修飾を有さない対応するmRNA)と比較して、インビボで投与される際、増大した安定性(例えば、より長い血清半減期)を有する。 In some embodiments, the provided mRNA provides a beneficial biological effect, such as increased stability, improved protein production rate, and compared to the corresponding native mRNA, for example. Including, but not limited to, higher protein yields. In some embodiments, provided mRNAs have increased stability (eg, longer) when administered in vivo compared to the corresponding native mRNA (ie, the corresponding mRNA without modification). Serum half-life).
本発明のmRNAは、対象への投与時にmRNA転写物から翻訳される治療用タンパク質の量の増大を、修飾を有さない対応するmRNAと比較して、少なくとも約2.5%、5%、7.5%、10%、15%、20%、25%、30%、33%、36%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、90%、95%、99%、100%、110%、120%、125%、150%、175%、200%、250%、300%、400%、500%、600%、700%、750%、800%、900%、または1,000%、もたらす程度まで、ヌクレアーゼ(例えば、エンドヌクレアーゼ)分解に対してより抵抗性であり得る。 The mRNA of the invention has an increase in the amount of therapeutic protein translated from the mRNA transcript upon administration to a subject of at least about 2.5%, 5%, compared to the corresponding mRNA without modification, 7.5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 33%, 36%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 95%, 99%, 100%, 110%, 120%, 125%, 150%, 175%, 200%, 250%, 300%, 400%, 500%, 600%, 700%, 750%, 800%, 900% , Or 1,000%, can be more resistant to nuclease (eg, endonuclease) degradation to the extent that it results.
特定の実施形態において、本発明の組成物内の修飾mRNA分子の長さは、少なくとも200ヌクレオチド残基長である。例えば、mRNAは、少なくとも約200、300、400、400、1000、2000、3000、4000、または5000ヌクレオチド残基長であり得る。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも60残基長である。いくつかの実施形態において、提供されるmRNAは、少なくとも約70、約80、約90、約100、約150、約200、約300、約400、約500、約600、約700、約800、約900、約1,000、約1,500、約2,000、約2,500、約3,000、約4,000、約5,000、約6,000、または約7000残基長である。 In certain embodiments, the length of the modified mRNA molecule within the composition of the invention is at least 200 nucleotide residues in length. For example, the mRNA can be at least about 200, 300, 400, 400, 1000, 2000, 3000, 4000, or 5000 nucleotide residues in length. In some embodiments, provided mRNA is at least 60 residues long. In some embodiments, provided mRNA is at least about 70, about 80, about 90, about 100, about 150, about 200, about 300, about 400, about 500, about 600, about 700, about 800, About 900, about 1,000, about 1,500, about 2,000, about 2,500, about 3,000, about 4,000, about 5,000, about 6,000, or about 7000 residues long is there.
本発明のいくつかの実施形態において、本発明のmRNAによってコードされた治療用タンパク質は、そのタンパク質の欠乏、欠如、または異常発現が、疾病及び/または状態を生じさせる、任意のタンパク質であり得る。いくつかの実施形態において、治療用タンパク質は、酵素であり得る。他の実施形態において、治療用タンパク質は、所望の治療的効果を達成するために、対象において通常存在しない、または通常は十分な量で存在しないものである。 In some embodiments of the invention, the therapeutic protein encoded by the mRNA of the invention can be any protein whose deficiency, lack, or aberrant expression results in a disease and / or condition. . In some embodiments, the therapeutic protein can be an enzyme. In other embodiments, the therapeutic protein is one that is not normally present or usually not present in sufficient amount to achieve the desired therapeutic effect.
例えば、適した治療用タンパク質の非限定的な選択は、エリスロポエチン、インスリン、ヒト成長ホルモン、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)、インスリン、アルファ−ガラクトシダーゼA、アルファ−L−イズロニダーゼ、イズロネート−2−スルファターゼ、N−アセチルグルコサミン−1−リン酸トランスフェラーゼ、N−アセチルグルコサミニダーゼ、アルファ−グルコサミニドアセチルトランスフェラーゼ、N−アセチルグルコサミン6−スルファターゼ、N−アセチルガラクトサミン−4−スルファターゼ、ベータ−グルコシダーゼ、ガラクトース−6−硫酸スルファターゼ、ベータ−ガラクトシダーゼ、ベータ−グルクロニダーゼ、グルコセレブロシダーゼ、ヘパランスルファミダーゼ、ヒアルロニダーゼ、ガラクトセレブロシダーゼ、オルニチントランスカルバミラーゼ(OTC)、カルバモイル−リン酸シンテターゼ1(CPS1)、アルギニノコハク酸シンテターゼ(ASS1)、アルギニノコハク酸リアーゼ(ASL)、アルギナーゼ1(ARG1)、グルコース−6−ホスファターゼ、グルコース−6−リン酸トランスロカーゼ、グリコーゲン脱分枝酵素、リソソームアルファ−グルコシダーゼ、1,4−アルファ−グルカン分枝酵素、グリコーゲンホスホリラーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、肝臓ホスホリラーゼ、GLUT−2、UDPグリコーゲンシンターゼ、アルファ−L−イズロニダーゼ、イズロネート硫酸シルファターゼ(silfatase)、ヘパラン硫酸スルファミダーゼ、アルファ−N−アセチルグルコースアミダーゼ、アルファ−グルコサミニド−N−アセチルトランスフェラーゼ、N−アセチルグルコサミン−6−硫酸スルファターゼ、アポリポタンパク質E、低密度リポタンパク質受容体(LDLR)、例えば、第VIII因子、及び第IX因子などの凝血因子、脊髄運動ニューロン1(SMN1)、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、プロピオニル−CoAカルボキシラーゼ、ポルフォビリノーゲンデアミナーゼ、メチルマロニル−CoAムターゼ、尿酸オキシダーゼ、C1エステラーゼ阻害剤、ならびに酸性アルファ−グルコシダーゼを含む。 For example, non-limiting selections of suitable therapeutic proteins include erythropoietin, insulin, human growth hormone, cystic fibrosis membrane conductance regulator (CFTR), insulin, alpha-galactosidase A, alpha-L-iduronidase, iduronate- 2-sulfatase, N-acetylglucosamine-1-phosphate transferase, N-acetylglucosaminidase, alpha-glucosaminide acetyltransferase, N-acetylglucosamine 6-sulfatase, N-acetylgalactosamine-4-sulfatase, beta-glucosidase, galactose -6-sulfate sulfatase, beta-galactosidase, beta-glucuronidase, glucocerebrosidase, heparance sulfamidase, hyaluronidase Galactocerebrosidase, ornithine transcarbamylase (OTC), carbamoyl-phosphate synthetase 1 (CPS1), argininosuccinate synthetase (ASS1), argininosuccinate lyase (ASL), arginase 1 (ARG1), glucose-6-phosphatase, glucose- 6-phosphate translocase, glycogen debranching enzyme, lysosomal alpha-glucosidase, 1,4-alpha-glucan branching enzyme, glycogen phosphorylase, phosphofructokinase, liver phosphorylase, GLUT-2, UDP glycogen synthase, alpha -L-iduronidase, iduronate sulfate sulfatase, heparan sulfate sulfamidase, alpha-N-acetylglucose amida , Alpha-glucosaminide-N-acetyltransferase, N-acetylglucosamine-6-sulfate sulfatase, apolipoprotein E, low density lipoprotein receptor (LDLR), for example, clotting factors such as factor VIII and factor IX, Includes spinal motor neuron 1 (SMN1), phenylalanine hydroxylase, propionyl-CoA carboxylase, porphobilinogen deaminase, methylmalonyl-CoA mutase, urate oxidase, C1 esterase inhibitor, and acid alpha-glucosidase.
特定の実施形態において、本発明のmRNA分子は、裸の、またはパッケージ化されていないmRNAとして投与され得る。いくつかの実施形態において、本発明の組成物内のmRNAの投与は、適した担体の包含によって促進され得る。特定の実施形態において、担体は、1つ以上のmRNAを有する標的細胞の遺伝子導入を促進する、その能力に基づいて選択される。 In certain embodiments, the mRNA molecules of the invention can be administered as naked or unpackaged mRNA. In some embodiments, administration of mRNA within the compositions of the invention can be facilitated by the inclusion of a suitable carrier. In certain embodiments, the carrier is selected based on its ability to promote gene transfer of target cells having one or more mRNAs.
本明細書で使用する場合、「担体」という用語は、mRNAを含む、生物学的活性剤の投与に関する使用を一般的に意図される、あらゆる標準的な医薬担体、媒介物、希釈剤、賦形剤、及び同様物を含む。本明細書に記載される組成物、及び特に担体は、多様なサイズのmRNAをそれらの標的細胞または組織に送達する、及び/または安定化することができる。特定の実施形態において、本発明の組成物は、大きなmRNA(例えば、少なくとも5kDa、10kDa、12kDa、15kDa、20kDa、25kDa、30kDa、またはそれ以上のmRNA、あるいは少なくとも60、70、80、90、100、150、200、300、400、500、600、700、800、900、1,000、1,500、2,000、2,500、3,000、3,500、4,000、4,500、5,000、5,500、6,000、6,500、または7,000残基長のmRNA)を送達することができる担体を含む。本発明に従うmRNAは、あらゆる様々な既知の方法に従って合成され得る。例えば、本発明に従うmRNAは、インビトロ転写(IVT)によって合成され得る。簡潔には、IVTは、所望の量(複数可)の4’−チオ−修飾標準及び/または非標準リボヌクレオチド(例えば、1つ以上の所望の4’−チオ−NTP(複数可))を含むリボヌクレオチドトリリン酸の貯蔵所であるプロモーターを含有する、線状または環状DNA鋳型で典型的に実行され、DTT及びマグネシウムイオン、ならびに適切なRNAポリメラーゼ(例えば、T3、T7、またはSP6 RNAポリメラーゼ)、デオキシリボヌクレアーゼI、及び/またはリボヌクレアーゼ阻害剤を含み得る緩衝系である無修飾リボヌクレオチドトリリン酸と任意で混合される。正確な条件は、特定の用途に従って変化するであろう。4’−チオ−修飾標準及び/または非標準リボヌクレオチドが、任意の長さの全長mRNAに効果的に組み込まれ得ることが観察される。 As used herein, the term “carrier” refers to any standard pharmaceutical carrier, vehicle, diluent, excipient that is generally intended for use with the administration of biologically active agents, including mRNA. Includes forms and the like. The compositions described herein, and in particular carriers, can deliver and / or stabilize a variety of sizes of mRNA to their target cells or tissues. In certain embodiments, the compositions of the invention comprise large mRNA (eg, at least 5 kDa, 10 kDa, 12 kDa, 15 kDa, 20 kDa, 25 kDa, 30 kDa, or more mRNA, or at least 60, 70, 80, 90, 100 150, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1,000, 1,500, 2,000, 2,500, 3,000, 3,500, 4,000, 4,500 , 5,000, 5,500, 6,000, 6,500, or 7,000 residues long mRNA). The mRNA according to the invention can be synthesized according to any of various known methods. For example, mRNA according to the present invention can be synthesized by in vitro transcription (IVT). Briefly, an IVT provides a desired amount (s) of 4′-thio-modified standard and / or non-standard ribonucleotides (eg, one or more desired 4′-thio-NTP (s)). Typically implemented with linear or circular DNA templates containing a promoter that is a reservoir of ribonucleotide triphosphate containing, DTT and magnesium ions, and a suitable RNA polymerase (eg, T3, T7, or SP6 RNA polymerase) Optionally mixed with unmodified ribonucleotide triphosphate, which is a buffer system that may contain deoxyribonuclease I, and / or ribonuclease inhibitors. The exact conditions will vary according to the particular application. It is observed that 4'-thio-modified standards and / or non-standard ribonucleotides can be effectively incorporated into full length mRNA of any length.
いくつかの実施形態において、本発明に従うmRNAの調製のために、DNA鋳型は、インビトロで転写される。適したDNA鋳型は、インビトロでの転写のために、プロモーター、例えば、T3、T7、またはSP6プロモーターを典型的に有し、対象のタンパク質及び終了信号をコードするための所望のヌクレオチド配列が続く。典型的に、mRNA合成は、N−末端(5’)の端部への「キャップ」の添加、及びC−末端(3’)の端部への「テール」の添加を含む。キャップの存在は、ヌクレアーゼに対して、ほとんどの真核生物細胞に見られる抵抗性を提供する上で重要である。「テール」の存在は、mRNAをエキソヌクレアーゼ分解から保護する役割を果たす。 In some embodiments, the DNA template is transcribed in vitro for the preparation of mRNA according to the present invention. Suitable DNA templates typically have a promoter, such as a T3, T7, or SP6 promoter, for in vitro transcription, followed by the desired nucleotide sequence to encode the protein of interest and a termination signal. Typically, mRNA synthesis involves the addition of a “cap” at the end of the N-terminus (5 ′) and the addition of a “tail” at the end of the C-terminus (3 ′). The presence of the cap is important in providing resistance to nucleases found in most eukaryotic cells. The presence of the “tail” serves to protect the mRNA from exonuclease degradation.
したがって、いくつかの実施形態において、本発明に従うmRNAは、5’キャップ構造を含む。5’キャップは、典型的に以下のように添加される。まず、RNA末端ホスファターゼが、末端リン酸基のうちの1つを5’ヌクレオチドから除去し、2つの末端リン酸を残す。その後、グアニリルトランスフェラーゼによってグアノシントリリン酸(GTP)を末端リン酸に添加し、5’5’5トリリン酸連鎖を産生する。その後、メチルトランスフェラーゼによってグアニンの7−窒素をメチル化する。キャップ構造の例は、m7G(5’)ppp(5’(A,G(5’)ppp(5’)A及びG(5’)ppp(5’)Gを含むが、これに限定されない。 Thus, in some embodiments, mRNA according to the present invention comprises a 5 'cap structure. The 5 'cap is typically added as follows. First, RNA terminal phosphatase removes one of the terminal phosphate groups from the 5 'nucleotide, leaving two terminal phosphates. Subsequently, guanosine triphosphate (GTP) is added to the terminal phosphate by guanylyltransferase to produce a 5'5'5 triphosphate linkage. Thereafter, the 7-nitrogen of guanine is methylated by methyltransferase. Examples of cap structures include, but are not limited to, m7G (5 ') ppp (5' (A, G (5 ') ppp (5') A and G (5 ') ppp (5') G.
いくつかの実施形態において、本発明に従うmRNAは、3’テール構造を含む。適した3’テール構造は、ポリ−A、ポリ−U、及び/またはポリ−Cテールを含むが、これに限定されない。例示的な適したポリ−A、ポリ−U、及びポリ−Cテールは、上記に記載される。ポリ−Uまたはポリ−Cテールは、ポリAテールに添加されても、ポリAテールを置換してもよい。 In some embodiments, the mRNA according to the invention comprises a 3 'tail structure. Suitable 3 'tail structures include, but are not limited to, poly-A, poly-U, and / or poly-C tails. Exemplary suitable poly-A, poly-U, and poly-C tails are described above. A poly-U or poly-C tail may be added to the poly A tail or may replace the poly A tail.
いくつかの実施形態において、本発明に従うmRNAは、5’及び/または3’非翻訳領域を含む。いくつかの実施形態において、5’非翻訳領域は、mRNAの安定性または翻訳に影響を与える1つ以上の要素、例えば、鉄応答性要素を含む。いくつかの実施形態において、5’非翻訳領域は、約50〜500ヌクレオチド長(例えば、約50〜400ヌクレオチド長、約50〜300ヌクレオチド長、約50〜200ヌクレオチド長、または約50〜100ヌクレオチド長)の間であり得る。 In some embodiments, mRNA according to the present invention comprises 5 'and / or 3' untranslated regions. In some embodiments, the 5 'untranslated region includes one or more elements that affect mRNA stability or translation, eg, iron responsive elements. In some embodiments, the 5 ′ untranslated region is about 50-500 nucleotides long (eg, about 50-400 nucleotides long, about 50-300 nucleotides long, about 50-200 nucleotides long, or about 50-100 nucleotides). Long).
本発明の特定の実施形態において、担体は、標的細胞、組織、または器官へのmRNAの送達を最適化するように選択及び/または調製され得る。例えば、標的細胞が肺細胞である場合、担体の特性(例えば、サイズ、電荷及び/またはpH)は、そのような担体を標的細胞または器官に効果的に送達し、免疫クリアランスを低減し、及び/またはその標的器官内での維持を促進するように最適化され得る。あるいは、標的組織が中枢神経系である場合、(例えば、標的脳領域(複数可)または脊髄組織へのmRNAポリヌクレオチドの送達を促進するための)担体の選択及び調製は、血液脳関門の透過及びその内部での維持、及び/またはそのような担体をそのような標的組織に直接送達する代替手段の使用を考慮しなくてはならない。特定の実施形態において、本発明の組成物は、局所組織または器官から、そのような組成物が1つ以上の末梢標的器官または組織に投与される場所への、外因性ポリヌクレオチドの転移を促進する薬剤と組み合わせられ得る。 In certain embodiments of the invention, the carrier can be selected and / or prepared to optimize delivery of mRNA to the target cell, tissue, or organ. For example, if the target cell is a lung cell, the properties of the carrier (eg, size, charge and / or pH) effectively deliver such carrier to the target cell or organ, reduce immune clearance, and / Or may be optimized to facilitate its maintenance in the target organ. Alternatively, if the target tissue is the central nervous system, the selection and preparation of a carrier (eg, to facilitate delivery of mRNA polynucleotides to the target brain region (s) or spinal cord tissue) And / or maintenance within it and / or the use of alternative means of delivering such a carrier directly to such a target tissue. In certain embodiments, the compositions of the invention facilitate the transfer of exogenous polynucleotides from a local tissue or organ to the location where such composition is administered to one or more peripheral target organs or tissues. Can be combined with the drug.
特定の実施形態において、本発明の組成物内で用いられる担体は、mRNAの標的細胞及び組織への転移を促進するためのリポソーム小胞、または他の手段を含み得る。適した担体は、ポリエチレンイミン(PEI)、脂質ナノ粒子、及びリポソーム、ナノリポソーム、セラミド含有ナノリポソーム、プロテオリポソーム、天然及び合成誘導エキソソームの両方、天然、合成、及び半合成ラメラ体、ナノ微粒子、カルシウム蛍光体−ケイ酸ナノ微粒子、ゾルゲル、カルシウムリン酸ナノ微粒子、二酸化ケイ素ナノ微粒子、ナノ結晶性微粒子、半導体ナノ微粒子、ポリ(D−アルギニン)、ナノデンドリマー、デンプンに基づく送達系、ミセル、乳剤、ニオソーム、プラスミド、ウイルス、カルシウムリン酸ヌクレオチド、アプタマー、ペプチド、ならびに他のベクトル性タグなどのポリマーに基づく担体を含むが、これに限定されない。バイオナノカプセル及び他のウイルス性キャプシドタンパク質アセンブリの適した担体としての使用もまた、企図される。(Hum.Gene Ther.19(9):887−95(2008))。 In certain embodiments, the carriers used within the compositions of the invention can include liposomal vesicles or other means for promoting the transfer of mRNA to target cells and tissues. Suitable carriers include polyethyleneimine (PEI), lipid nanoparticles, and liposomes, nanoliposomes, ceramide-containing nanoliposomes, proteoliposomes, both natural and synthetically derived exosomes, natural, synthetic and semi-synthetic lamellar bodies, nanoparticles, Calcium phosphor-silicate nanoparticles, sol-gel, calcium phosphate nanoparticles, silicon dioxide nanoparticles, nanocrystalline particles, semiconductor nanoparticles, poly (D-arginine), nanodendrimers, starch-based delivery systems, micelles, emulsions , Carriers, based on polymers such as, but not limited to, neosomes, plasmids, viruses, calcium phosphate nucleotides, aptamers, peptides, and other vector tags. The use of bionanocapsules and other viral capsid protein assemblies as suitable carriers is also contemplated. (Hum. Gene Ther. 19 (9): 887-95 (2008)).
本発明の特定の実施形態において、担体は、単体で、または他の担体との組み合わせで、ポリマーを担体として使用して製剤化される。適したポリマーは、例えば、ポリアクリレート、ポリアルキシアノアクリレート、ポリ乳酸、ポリ乳酸−ポリグリコライドコポリマー、ポリカプロラクトン、デキストラン、アルブミン、ゼラチン、アルギン酸、コラーゲン、キトサン、シクロデキストリン、プロタミン、ペグ化プロタミン、PLL、ペグ化PLL、及び分枝状PEI(25kDa)を含むが、これに限定されない、ポリエチレンイミン(PEI)を含み得る。いくつかの実施形態において、ポリマーは、1つ以上の多ドメインブロックポリマーであり得る。いくつかの実施形態において、ポリマーは、ポリマーまたはポリマー(複数)の乾燥粉末製剤を含み得る。 In certain embodiments of the invention, the carrier is formulated using the polymer as a carrier, alone or in combination with other carriers. Suitable polymers are, for example, polyacrylates, polyalkylcyanoacrylates, polylactic acid, polylactic acid-polyglycolide copolymers, polycaprolactone, dextran, albumin, gelatin, alginic acid, collagen, chitosan, cyclodextrin, protamine, pegylated protamine, Polyethyleneimine (PEI) may be included, including but not limited to PLL, pegylated PLL, and branched PEI (25 kDa). In some embodiments, the polymer can be one or more multi-domain block polymers. In some embodiments, the polymer can comprise a dry powder formulation of the polymer or polymers.
ポリヌクレオチドの標的細胞への送達を促進するためのリポソーム担体の使用もまた、本発明によって企図される。リポソーム(例えば、リポソーム脂質ナノ粒子)は、研究、工業、及び医薬における様々な用途において、特に診断用または治療用化合物の担体としてのインビボでのそれらの使用のために、一般的に有用であり(Lasic et al.,Trends Biotechnol.,16:307−321(1998)、Drummond et al.,Pharmacol.Rev.,51:691−743(1999))、通常、1つ以上の二重層の膜によって外部培地から隔絶された内部水間隙を有する微視的な小胞として特徴付けられる。リポソームの二重層膜は、空間的に分離された親水性及び疎水性ドメインを含む、合成または天然起源の脂質などの両親媒性分子によって典型的に形成される。リポソームの二重層膜はまた、両親媒性ポリマー及び界面活性物質(例えば、ポリメロソーム、ニオソームなど)によっても形成され得る。 The use of liposomal carriers to facilitate delivery of polynucleotides to target cells is also contemplated by the present invention. Liposomes (eg, liposomal lipid nanoparticles) are generally useful in a variety of research, industrial, and pharmaceutical applications, particularly for their use in vivo as a carrier for diagnostic or therapeutic compounds. (Lasic et al., Trends Biotechnol., 16: 307-321 (1998), Drummond et al., Pharmacol. Rev., 51: 691-743 (1999)), usually by one or more bilayer membranes Characterized as microscopic vesicles with internal water gaps isolated from external media. Liposomal bilayer membranes are typically formed by amphiphilic molecules, such as lipids of synthetic or natural origin, containing spatially separated hydrophilic and hydrophobic domains. Liposomal bilayer membranes can also be formed by amphiphilic polymers and surfactants (eg, polymerosomes, niosomes, etc.).
特定の実施形態において、mRNA分子は、脂質ナノ粒子と複合して、標的細胞への送達を促進する。適した脂質の例は、例えば、ホスファチジル化合物(例えば、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、スフィンゴ脂質、セレブロシド、及びガングリオシド)を含む。特定の実施形態において、本発明のmRNA分子及び組成物は、様々な核酸に基づく材料を被包するように設計された、1つ以上の陽イオン性脂質、ヘルパー脂質、及びペグ化脂質を用いる多様な比率の多成分性脂質混合物と組み合わせられ得る。 In certain embodiments, mRNA molecules are complexed with lipid nanoparticles to facilitate delivery to target cells. Examples of suitable lipids include, for example, phosphatidyl compounds (eg, phosphatidylglycerol, phosphatidylcholine, phosphatidylserine, phosphatidylethanolamine, sphingolipids, cerebrosides, and gangliosides). In certain embodiments, the mRNA molecules and compositions of the invention employ one or more cationic lipids, helper lipids, and PEGylated lipids designed to encapsulate various nucleic acid based materials. It can be combined with various ratios of multicomponent lipid mixtures.
陽イオン性脂質は、DOTAP(1,2−ジオレイル−3−トリメチルアンモニウムプロパン)、DODAP(1,2−ジオレイル−3−ジメチルアンモニウムプロパン)、cKK−E12(3,6−ビス(4−(ビス(2−ヒドロキシドデシル)アミノ)ブチル)ピペラジン−2,5−ジオン)、ジアルキルアミノに基づく、イミダゾールに基づく、グアニジウムに基づく、XTC(2,2−ジリノレイル(Dilinoleyl)−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン)、MC3(((6Z,9Z,28Z,31Z)−ヘプタトリアコンタ−6,9,28,31−テトラエン−19−イル4−(ジメチルアミノ)ブタン酸)、ALNY−100((3aR,5s,6aS)−N,N−ジメチル−2,2−ジ((9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエニル)テトラヒドロ−3aH−シクロペンタ[d][1,3]ジオキソール−5−アミン))、NC98−5(4,7,13−トリス(3−オキソ−3−(ウンデシルアミノ)プロピル)−N1,N16−ジウンデシル−4,7,10,13−テトラアザヘキサデカン−1,16−ジアミド)、HGT4003(その教示の全体が、本明細書に参照によって組み込まれる、WO2012/170889)、ICE(その教示の全体が、本明細書に参照によって組み込まれる、WO2011/068810、)、HGT5000(その教示の全体が、本明細書に参照によって組み込まれる、米国仮特許出願第61/617,468号)、またはHGT5001(シスまたはトランス)(仮特許出願第61/617,468号)、WO2010/053572に開示されるものなどのアミノアルコール脂質様物、DOTAP(1,2−ジオレイル−3−トリメチルアンモニウムプロパン)、DOTMA(1,2−ジ−O−オクタデセニル−3−トリメチルアンモニウムプロパン)、DLinDMA(Heyes,et al.,J.Contr.Rel.107:276−287(2005))、DLin−KC2−DMA(Semple,et al.,Nature Biotech.28:172−176(2010))、C12−200(Love,et al.,Proc.Nat’l.Acad.Sci.107:1864−1869(2010))を含み得るが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、陽イオン性脂質は、cKK−E12:
である。
Cationic lipids include DOTAP (1,2-dioleyl-3-trimethylammonium propane), DODAP (1,2-dioleyl-3-dimethylammonium propane), cKK-E12 (3,6-bis (4- (bis (2-hydroxydodecyl) amino) butyl) piperazine-2,5-dione), dialkylamino based, imidazole based, guanidinium based, XTC (2,2-Dilinoleyl-4-dimethylaminoethyl- [ 1,3] -dioxolane), MC3 (((6Z, 9Z, 28Z, 31Z) -heptatriconta-6,9,28,31-tetraen-19-yl 4- (dimethylamino) butanoic acid), ALNY- 100 ((3aR, 5s, 6aS) -N, N-dimethyl-2,2-di ((9Z, 2Z) -octadeca-9,12-dienyl) tetrahydro-3aH-cyclopenta [d] [1,3] dioxol-5-amine)), NC98-5 (4,7,13-tris (3-oxo-3- (Undecylamino) propyl) -N1, N16-diundecyl-4,7,10,13-tetraazahexadecane-1,16-diamide), HGT4003, the entire teachings of which are incorporated herein by reference, WO2012 / 170889), ICE (the entire teaching of which is incorporated herein by reference, WO2011 / 068810,), HGT5000 (the entire teaching of which is incorporated herein by reference). 61 / 617,468) or HGT5001 (cis or trans) (provisional patent application 61 617,468), amino alcohol lipids such as those disclosed in WO2010 / 053572, DOTAP (1,2-dioleyl-3-trimethylammoniumpropane), DOTMA (1,2-di-O-octadecenyl-3) -Trimethylammoniumpropane), DLinDMA (Heyes, et al., J. Contr. Rel. 107: 276-287 (2005)), DLin-KC2-DMA (Sample, et al., Nature Biotech. 28: 172-176). (2010)), C12-200 (Love, et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. 107: 1864-1869 (2010)). In some embodiments, the cationic lipid is cKK-E12:
It is.
適したヘルパー脂質は、DSPC(1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン)、DPPC(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン)、DOPE(1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン)、DPPE(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン)、DMPE(1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン)、DOPG(,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホ−(1’−rac−グリセロール))、及びコレステロールを含むが、これに限定されない。 Suitable helper lipids include DSPC (1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine), DPPC (1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine), DOPE (1,2-dioleyl- sn-glycero-3-phosphoethanolamine), DPPE (1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), DMPE (1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) , DOPG (, 2-dioleoyl-sn-glycero-3-phospho- (1′-rac-glycerol)), and cholesterol.
ナノ粒子製剤における使用のためのペグ化脂質は、C6〜C20の長さのアルキル鎖(複数可)で脂質に共有的に結合した、最大5kDaの長さのポリ(エチレン)グリコール鎖、DMG−PEG2K、PEG−DSG、PEG−DMG、及びPEG−セラミドを含むが、これに限定されない。 PEGylated lipids for use in nanoparticle formulations are poly (ethylene) glycol chains up to 5 kDa in length, DMG-, covalently attached to the lipids with alkyl chain (s) of C6-C20 length. Including but not limited to PEG2K, PEG-DSG, PEG-DMG, and PEG-ceramide.
特定の実施形態において、脂質ナノ粒子担体は、以下の脂質製剤のうちの1つを含む:
C12−200、DOPE、コレステロール、DMG−PEG2K;
DODAP、DOPE、コレステロール、DMG−PEG2K;
HGT5000、DOPE、コレステロール、DMG−PEG2K;
HGT5001、DOPE、コレステロール、DMG−PEG2K;
XTC、DSPC、コレステロール、PEG−DMG;
MC3、DSPC、コレステロール、PEG−DMG;
ALNY−100、DSPC、コレステロール、PEG−DSG。
In certain embodiments, the lipid nanoparticle carrier comprises one of the following lipid formulations:
C12-200, DOPE, cholesterol, DMG-PEG2K;
DODAP, DOPE, cholesterol, DMG-PEG2K;
HGT5000, DOPE, cholesterol, DMG-PEG2K;
HGT5001, DOPE, cholesterol, DMG-PEG2K;
XTC, DSPC, cholesterol, PEG-DMG;
MC3, DSPC, cholesterol, PEG-DMG;
ALNY-100, DSPC, cholesterol, PEG-DSG.
特定の実施形態において、これらのmRNAを含む本発明のmRNA及び組成物は、全身的な様式よりもむしろ局所的な様式で、例えば、好適には持続した放出性製剤での、標的組織への直接の医薬組成物の注入によって、投与され得る。局所送達は、標的とされる組織に応じて、様々な方法で形を帯び得る。例えば、本発明のmRNA及び組成物を含有するエアロゾルは、吸入され得る(経鼻、気管、または気管支送達のため)。本発明のmRNA及び組成物は、例えば、傷害、疾病の顕性化、疼痛の部位に注入され得る。組成物は、経口、気管、または食道適用のためにロゼンジで提供され得る。胃への、または腸内への投与のために、液体、錠剤、またはカプセルの形態で供給され得、直腸または腟適用のために坐薬の形態で供給され得、またはクリーム、液滴の使用によって、または注入によっても、目へさえも送達され得る。 In certain embodiments, the mRNAs and compositions of the invention comprising these mRNAs are directed to the target tissue in a localized rather than systemic manner, for example, preferably in a sustained release formulation. Administration can be by direct injection of the pharmaceutical composition. Local delivery can be shaped in a variety of ways, depending on the targeted tissue. For example, an aerosol containing the mRNA and composition of the invention can be inhaled (for nasal, tracheal, or bronchial delivery). The mRNA and composition of the present invention can be injected into sites of injury, disease manifestation, pain, for example. The composition may be provided in a lozenge for oral, tracheal, or esophageal application. Can be supplied in the form of liquids, tablets, or capsules for administration to the stomach or intestines, can be supplied in the form of suppositories for rectal or vaginal application, or by use of creams, drops Or even by injection, can be delivered to the eye.
本明細書に企図されるのはまた、本明細書に開示されるリポソームナノ粒子のうちの1つ以上を含む凍結乾燥された医薬組成物、及び例えば、その教示の全体が本明細書に参照によって組み込まれる、国際特許公開第WO2012/170889号に開示されるような、そのような凍結乾燥された組成物の使用のための関連方法である。例えば、本発明の凍結乾燥されたmRNA及び組成物は、投与前に再構成され得る、またはインビボで再構成され得る。例えば、凍結乾燥されたmRNA及び/または組成物は、適切な剤形(例えば、円板、杆体、または膜など皮内剤形)で製剤化され、その剤形が、個体の体液によってインビボで経時的に再水和するように投与され得る。 Also contemplated herein are lyophilized pharmaceutical compositions comprising one or more of the liposomal nanoparticles disclosed herein, and for example, the entire teachings of which are incorporated herein by reference. A related method for the use of such lyophilized compositions, as disclosed in International Patent Publication No. WO2012 / 170889, incorporated by reference. For example, the lyophilized mRNA and compositions of the invention can be reconstituted prior to administration or can be reconstituted in vivo. For example, the lyophilized mRNA and / or composition is formulated in a suitable dosage form (eg, an intradermal dosage form such as a disc, rod, or membrane) that is in vivo by an individual's body fluid. It can be administered to rehydrate over time.
特定の実施形態において、本発明のmRNAまたは組成物を投与することを含む、対象を治療する方法もまた、企図される。例えば、本発明の特定の実施形態は、特定のタンパク質の産生、及び/または特定のタンパク質の利用が不十分な、または易感染性である状態を治療または予防する方法を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、標的細胞内の1つ以上のmRNAの翻訳効率を調節する(例えば、増大する、改良する、または他の方法で向上させる)方法を提供する。本明細書で使用する場合、「翻訳効率」という語句は、mRNAが翻訳され、コードされた治療用タンパク質が産生される程度に言及する。 In certain embodiments, a method of treating a subject comprising administering an mRNA or composition of the invention is also contemplated. For example, certain embodiments of the present invention provide methods for treating or preventing conditions in which a particular protein is produced and / or where a particular protein is underutilized or susceptible. In some embodiments, the present invention provides a method of modulating (eg, increasing, improving, or otherwise improving) the translation efficiency of one or more mRNAs in a target cell. As used herein, the phrase “translation efficiency” refers to the extent to which mRNA is translated and the encoded therapeutic protein is produced.
特定の実施形態において、本発明のmRNA分子、またはそのようなmRNAを含む組成物は、患者に投与される。 In certain embodiments, an mRNA molecule of the invention, or a composition comprising such mRNA, is administered to a patient.
いくつかの実施形態において、本発明のmRNA分子、またはそのようなmRNAを含む組成物は、インビトロまたはインビボ系におけるタンパク質産生のために使用される。適したインビトロ系私のは、インビトロの無細胞系またはインビトロの細胞に基づく系である。適したインビボ系は、非ヒト動物(例えば、ラット、マウス、豚、イヌ、ニワトリ、ヒツジ、非ヒト霊長類など)、またはヒトなどの、任意の生きている生物であり得る。 In some embodiments, the mRNA molecules of the invention, or compositions comprising such mRNA, are used for protein production in in vitro or in vivo systems. Suitable in vitro systems I am an in vitro cell-free system or an in vitro cell-based system. A suitable in vivo system can be any living organism, such as a non-human animal (eg, rat, mouse, pig, dog, chicken, sheep, non-human primate, etc.), or human.
以下の特定の実施例は、図示的なもののみとして解釈されるべきであり、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。更なる精錬なく、当業者は、本明細書の記載に基づいて、本発明をその最大限まで利用し得ると考えられる。 The following specific examples should be construed as illustrative only and should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. Without further refinement, it is believed that one skilled in the art can utilize the present invention to its fullest extent based on the description herein.
実施例1:4’−チオ−置換フラノース環を組み込むmRNAの合成及び発現
タンパク質をコードするmRNAを合成する。mRNAは、少なくとも1つの4’−チオ−置換フラノース環を含有する。mRNAは、医薬組成物に製剤化され、対象に投与される。mRNAは、より長い半減期を呈し、4’−チオ−置換フラノース環を含有しない対照mRNAよりも多い量の、mRNAによってコードされたタンパク質の合成もたらし得る。
Example 1: Synthesis and expression of mRNA incorporating a 4'-thio-substituted furanose ring An mRNA encoding a protein is synthesized. The mRNA contains at least one 4'-thio-substituted furanose ring. The mRNA is formulated into a pharmaceutical composition and administered to the subject. The mRNA exhibits a longer half-life and can result in the synthesis of a larger amount of the protein encoded by the mRNA than a control mRNA that does not contain a 4′-thio-substituted furanose ring.
I.製剤の実験的詳細:
I−A.メッセンジャーRNA材料
ホタルルシフェラーゼ(FFL)、ヒトエリスロポエチン(EPO)、及びヒトアルファ−ガラクトシダーゼ(GLA)を、遺伝子をコードするプラスミドDNA鋳型からのインビトロ転写によって合成し、ゲル電気泳動によって決定される、5’キャップ構造(キャップ1)(Fechter and Brownlee,J.Gen.Virology86:1239−1249(2005))及び約200ヌクレオチド長の3’ポリ(A)テールの添加を続ける。各mRNA産生物中に存在する5’及び3’非翻訳領を、それぞれX及びYとして表し、述べるように定義した(下記参照)。
I. Experimental details of the formulation:
IA. Messenger RNA material Firefly luciferase (FFL), human erythropoietin (EPO), and human alpha-galactosidase (GLA) are synthesized by in vitro transcription from a plasmid DNA template encoding the gene and determined by gel electrophoresis. Continue the addition of the cap structure (Cap 1) (Fechter and Brownlee, J. Gen. Virology 86: 1239-1249 (2005)) and a 3 ′ poly (A) tail about 200 nucleotides long. The 5 ′ and 3 ′ untranslated regions present in each mRNA product were represented as X and Y, respectively, and were defined as described (see below).
ヒトエリスロポエチン(EPO)mRNA(配列番号1):X1AUGGGGGUGCACGAAUGUCCUGCCUGGCUGUGGCUUCUCCUGUCCCUGCUGUCGCUCCCUCUGGGCCUCCCAGUCCUGGGCGCCCCACCACGCCUCAUCUGUGACAGCCGAGUCCUGGAGAGGUACCUCUUGGAGGCCAAGGAGGCCGAGAAUAUCACGACGGGCUGUGCUGAACACUGCAGCUUGAAUGAGAAUAUCACUGUCCCAGACACCAAAGUUAAUUUCUAUGCCUGGAAGAGGAUGGAGGUCGGGCAGCAGGCCGUAGAAGUCUGGCAGGGCCUGGCCCUGCUGUCGGAAGCUGUCCUGCGGGGCCAGGCCCUGUUGGUCAACUCUUCCCAGCCGUGGGAGCCCCUGCAGCUGCAUGUGGAUAAAGCCGUCAGUGGCCUUCGCAGCCUCACCACUCUGCUUCGGGCUCUGGGAGCCCAGAAGGAAGCCAUCUCCCCUCCAGAUGCGGCCUCAGCUGCUCCACUCCGAACAAUCACUGCUGACACUUUCCGCAAACUCUUCCGAGUCUACUCCAAUUUCCUCCGGGGAAAGCUGAAGCUGUACACAGGGGAGGCCUGCAGGACAGGGGACAGAUGAY1 Human erythropoietin (EPO) mRNA (SEQ ID NO 1): X 1 AUGGGGGUGCACGAAUGUCCUGCCUGGCUGUGGCUUCUCCUGUCCCUGCUGUCGCUCCCUCUGGGCCUCCCAGUCCUGGGCGCCCCACCACGCCUCAUCUGUGACAGCCGAGUCCUGGAGAGGUACCUCUUGGAGGCCAAGGAGGCCGAGAAUAUCACGACGGGCUGUGCUGAACACUGCAGCUUGAAUGAGAAUAUCACUGUCCCAGACACCAAAGUUAAUUUCUAUGCCUGGAAGAGGAUGGAGGUCGGGCAGCAGGCCGUAGAAGUCUGGCAGGGCCUGGCCCUGCUGUCGGAAGCUGUC UGCGGGGCCAGGCCCUGUUGGUCAACUCUUCCCAGCCGUGGGAGCCCCUGCAGCUGCAUGUGGAUAAAGCCGUCAGUGGCCUUCGCAGCCUCACCACUCUGCUUCGGGCUCUGGGAGCCCAGAAGGAAGCCAUCUCCCCUCCAGAUGCGGCCUCAGCUGCUCCACUCCGAACAAUCACUGCUGACACUUUCCGCAAACUCUUCCGAGUCUACUCCAAUUUCCUCCGGGGAAAGCUGAAGCUGUACACAGGGGAGGCCUGCAGGACAGGGGACAGAUGAY 1
ヒトアルファ−ガラクトシダーゼ(GLA)mRNA(配列番号2):X1AUGCAGCUGAGGAACCCAGAACUACAUCUGGGCUGCGCGCUUGCGCUUCGCUUCCUGGCCCUCGUUUCCUGGGACAUCCCUGGGGCUAGAGCACUGGACAAUGGAUUGGCAAGGACGCCUACCAUGGGCUGGCUGCACUGGGAGCGCUUCAUGUGCAACCUUGACUGCCAGGAAGAGCCAGAUUCCUGCAUCAGUGAGAAGCUCUUCAUGGAGAUGGCAGAGCUCAUGGUCUCAGAAGGCUGGAAGGAUGCAGGUUAUGAGUACCUCUGCAUUGAUGACUGUUGGAUGGCUCCCCAAAGAGAUUCAGAAGGCAGACUUCAGGCAGACCCUCAGCGCUUUCCUCAUGGGAUUCGCCAGCUAGCUAAUUAUGUUCACAGCAAAGGACUGAAGCUAGGGAUUUAUGCAGAUGUUGGAAAUAAAACCUGCGCAGGCUUCCCUGGGAGUUUUGGAUACUACGACAUUGAUGCCCAGACCUUUGCUGACUGGGGAGUAGAUCUGCUAAAAUUUGAUGGUUGUUACUGUGACAGUUUGGAAAAUUUGGCAGAUGGUUAUAAGCACAUGUCCUUGGCCCUGAAUAGGACUGGCAGAAGCAUUGUGUACUCCUGUGAGUGGCCUCUUUAUAUGUGGCCCUUUCAAAAGCCCAAUUAUACAGAAAUCCGACAGUACUGCAAUCACUGGCGAAAUUUUGCUGACAUUGAUGAUUCCUGGAAAAGUAUAAAGAGUAUCUUGGACUGGACAUCUUUUAACCAGGAGAGAAUUGUUGAUGUUGCUGGACCAGGGGGUUGGAAUGACCCAGAUAUGUUAGUGAUUGGCAACUUUGGCCUCAGCUGGAAUCAGCAAGUAACUCAGAUGGCCCUCUGGGCUAUCAUGGCUGCUCCUUUAUUCAUGUCUAAUGACCUCCGACACAUCAGCCCUCAAGCCAAAGCUCUCCUUCAGGAUAAGGACGUAAUUGCCAUCAAUCAGGACCCCUUGGGCAAGCAAGGGUACCAGCUUAGACAGGGAGACAACUUUGAAGUGUGGGAACGACCUCUCUCAGGCUUAGCCUGGGCUGUAGCUAUGAUAAACCGGCAGGAGAUUGGUGGACCUCGCUCUUAUACCAUCGCAGUUGCUUCCCUGGGUAAAGGAGUGGCCUGUAAUCCUGCCUGCUUCAUCACACAGCUCCUCCCUGUGAAAAGGAAGCUAGGGUUCUAUGAAUGGACUUCAAGGUUAAGAAGUCACAUAAAUCCCACAGGCACUGUUUUGCUUCAGCUAGAAAAUACAAUGCAGAUGUCAUUAAAAGACUUACUUUAAY1 Human alpha - galactosidase (GLA) mRNA (SEQ ID NO 2): X 1 AUGCAGCUGAGGAACCCAGAACUACAUCUGGGCUGCGCGCUUGCGCUUCGCUUCCUGGCCCUCGUUUCCUGGGACAUCCCUGGGGCUAGAGCACUGGACAAUGGAUUGGCAAGGACGCCUACCAUGGGCUGGCUGCACUGGGAGCGCUUCAUGUGCAACCUUGACUGCCAGGAAGAGCCAGAUUCCUGCAUCAGUGAGAAGCUCUUCAUGGAGAUGGCAGAGCUCAUGGUCUCAGAAGGCUGGAAGGAUGCAGGUUAUGAGUACCUCUGCAUUGAUGACUGUUGGAUGGCUCCCCAAA AGAUUCAGAAGGCAGACUUCAGGCAGACCCUCAGCGCUUUCCUCAUGGGAUUCGCCAGCUAGCUAAUUAUGUUCACAGCAAAGGACUGAAGCUAGGGAUUUAUGCAGAUGUUGGAAAUAAAACCUGCGCAGGCUUCCCUGGGAGUUUUGGAUACUACGACAUUGAUGCCCAGACCUUUGCUGACUGGGGAGUAGAUCUGCUAAAAUUUGAUGGUUGUUACUGUGACAGUUUGGAAAAUUUGGCAGAUGGUUAUAAGCACAUGUCCUUGGCCCUGAAUAGGACUGGCAGAAGCAUUGUGUACUCCUGUGAGUGGCCUCUUUAUAUGUGGCCCUU UCAAAAGCCCAAUUAUACAGAAAUCCGACAGUACUGCAAUCACUGGCGAAAUUUUGCUGACAUUGAUGAUUCCUGGAAAAGUAUAAAGAGUAUCUUGGACUGGACAUCUUUUAACCAGGAGAGAAUUGUUGAUGUUGCUGGACCAGGGGGUUGGAAUGACCCAGAUAUGUUAGUGAUUGGCAACUUUGGCCUCAGCUGGAAUCAGCAAGUAACUCAGAUGGCCCUCUGGGCUAUCAUGGCUGCUCCUUUAUUCAUGUCUAAUGACCUCCGACACAUCAGCCCUCAAGCCAAAGCUCUCCUUCAGGAUAAGGACGUAAUUGCCAUCAAUCAGGA CCCUUGGGCAAGCAAGGGUACCAGCUUAGACAGGGAGACAACUUUGAAGUGUGGGAACGACCUCUCUCAGGCUUAGCCUGGGCUGUAGCUAUGAUAAACCGGCAGGAGAUUGGUGGACCUCGCUCUUAUACCAUCGCAGUUGCUUCCCUGGGUAAAGGAGUGGCCUGUAAUCCUGCCUGCUUCAUCACACAGCUCCUCCCUGUGAAAAGGAAGCUAGGGUUCUAUGAAUGGACUUCAAGGUUAAGAAGUCACAUAAAUCCCACAGGCACUGUUUUGCUUCAGCUAGAAAAUACAAUGCAGAUGUCAUUAAAAGACUUACUUUAAY 1
コドン最適化ホタルルシフェラーゼ(FFL)mRNA(配列番号3):X2AUGGAAGAUGCCAAAAACAUUAAGAAGGGCCCAGCGCCAUUCUACCCACUCGAAGACGGGACCGCCGGCGAGCAGCUGCACAAAGCCAUGAAGCGCUACGCCCUGGUGCCCGGCACCAUCGCCUUUACCGACGCACAUAUCGAGGUGGACAUUACCUACGCCGAGUACUUCGAGAUGAGCGUUCGGCUGGCAGAAGCUAUGAAGCGCUAUGGGCUGAAUACAAACCAUCGGAUCGUGGUGUGCAGCGAGAAUAGCUUGCAGUUCUUCAUGCCCGUGUUGGGUGCCCUGUUCAUCGGUGUGGCUGUGGCCCCAGCUAACGACAUCUACAACGAGCGCGAGCUGCUGAACAGCAUGGGCAUCAGCCAGCCCACCGUCGUAUUCGUGAGCAAGAAAGGGCUGCAAAAGAUCCUCAACGUGCAAAAGAAGCUACCGAUCAUACAAAAGAUCAUCAUCAUGGAUAGCAAGACCGACUACCAGGGCUUCCAAAGCAUGUACACCUUCGUGACUUCCCAUUUGCCACCCGGCUUCAACGAGUACGACUUCGUGCCCGAGAGCUUCGACCGGGACAAAACCAUCGCCCUGAUCAUGAACAGUAGUGGCAGUACCGGAUUGCCCAAGGGCGUAGCCCUACCGCACCGCACCGCUUGUGUCCGAUUCAGUCAUGCCCGCGACCCCAUCUUCGGCAACCAGAUCAUCCCCGACACCGCUAUCCUCAGCGUGGUGCCAUUUCACCACGGCUUCGGCAUGUUCACCACGCUGGGCUACUUGAUCUGCGGCUUUCGGGUCGUGCUCAUGUACCGCUUCGAGGAGGAGCUAUUCUUGCGCAGCUUGCAAGACUAUAAGAUUCAAUCUGCCCUGCUGGUGCCCACACUAUUUAGCUUCUUCGCUAAGAGCACUCUCAUCGACAAGUACGACCUAAGCAACUUGCACGAGAUCGCCAGCGGCGGGGCGCCGCUCAGCAAGGAGGUAGGUGAGGCCGUGGCCAAACGCUUCCACCUACCAGGCAUCCGCCAGGGCUACGGCCUGACAGAAACAACCAGCGCCAUUCUGAUCACCCCCGAAGGGGACGACAAGCCUGGCGCAGUAGGCAAGGUGGUGCCCUUCUUCGAGGCUAAGGUGGUGGACUUGGACACCGGUAAGACACUGGGUGUGAACCAGCGCGGCGAGCUGUGCGUCCGUGGCCCCAUGAUCAUGAGCGGCUACGUUAACAACCCCGAGGCUACAAACGCUCUCAUCGACAAGGACGGCUGGCUGCACAGCGGCGACAUCGCCUACUGGGACGAGGACGAGCACUUCUUCAUCGUGGACCGGCUGAAGAGCCUGAUCAAAUACAAGGGCUACCAGGUAGCCCCAGCCGAACUGGAGAGCAUCCUGCUGCAACACCCCAACAUCUUCGACGCCGGGGUCGCCGGCCUGCCCGACGACGAUGCCGGCGAGCUGCCCGCCGCAGUCGUCGUGCUGGAACACGGUAAAACCAUGACCGAGAAGGAGAUCGUGGACUAUGUGGCCAGCCAGGUUACAACCGCCAAGAAGCUGCGCGGUGGUGUUGUGUUCGUGGACGAGGUGCCUAAAGGACUGACCGGCAAGUUGGACGCCCGCAAGAUCCGCGAGAUUCUCAUUAAGGCCAAGAAGGGCGGCAAGAUCGCCGUGUAY2 Codon optimized firefly luciferase (FFL) mRNA (SEQ ID NO 3): X 2 AUGGAAGAUGCCAAAAACAUUAAGAAGGGCCCAGCGCCAUUCUACCCACUCGAAGACGGGACCGCCGGCGAGCAGCUGCACAAAGCCAUGAAGCGCUACGCCCUGGUGCCCGGCACCAUCGCCUUUACCGACGCACAUAUCGAGGUGGACAUUACCUACGCCGAGUACUUCGAGAUGAGCGUUCGGCUGGCAGAAGCUAUGAAGCGCUAUGGGCUGAAUACAAACCAUCGGAUCGUGGUGUGCAGCGAGAAUAGCUUGCAGUUCUUCAUGCCCGUGUUGGGUGCCCUGUUCAUCGGU UGGCUGUGGCCCCAGCUAACGACAUCUACAACGAGCGCGAGCUGCUGAACAGCAUGGGCAUCAGCCAGCCCACCGUCGUAUUCGUGAGCAAGAAAGGGCUGCAAAAGAUCCUCAACGUGCAAAAGAAGCUACCGAUCAUACAAAAGAUCAUCAUCAUGGAUAGCAAGACCGACUACCAGGGCUUCCAAAGCAUGUACACCUUCGUGACUUCCCAUUUGCCACCCGGCUUCAACGAGUACGACUUCGUGCCCGAGAGCUUCGACCGGGACAAAACCAUCGCCCUGAUCAUGAACAGUAGUGGCAGUACCGGAUUGCCCAAGGGCGUAGCCCUAC CGCACCGCACCGCUUGUGUCCGAUUCAGUCAUGCCCGCGACCCCAUCUUCGGCAACCAGAUCAUCCCCGACACCGCUAUCCUCAGCGUGGUGCCAUUUCACCACGGCUUCGGCAUGUUCACCACGCUGGGCUACUUGAUCUGCGGCUUUCGGGUCGUGCUCAUGUACCGCUUCGAGGAGGAGCUAUUCUUGCGCAGCUUGCAAGACUAUAAGAUUCAAUCUGCCCUGCUGGUGCCCACACUAUUUAGCUUCUUCGCUAAGAGCACUCUCAUCGACAAGUACGACCUAAGCAACUUGCACGAGAUCGCCAGCGGCGGGGCGCCGCUCAGCAAGG GGUAGGUGAGGCCGUGGCCAAACGCUUCCACCUACCAGGCAUCCGCCAGGGCUACGGCCUGACAGAAACAACCAGCGCCAUUCUGAUCACCCCCGAAGGGGACGACAAGCCUGGCGCAGUAGGCAAGGUGGUGCCCUUCUUCGAGGCUAAGGUGGUGGACUUGGACACCGGUAAGACACUGGGUGUGAACCAGCGCGGCGAGCUGUGCGUCCGUGGCCCCAUGAUCAUGAGCGGCUACGUUAACAACCCCGAGGCUACAAACGCUCUCAUCGACAAGGACGGCUGGCUGCACAGCGGCGACAUCGCCUACUGGGACGAGGACGAGCACUUCU CAUCGUGGACCGGCUGAAGAGCCUGAUCAAAUACAAGGGCUACCAGGUAGCCCCAGCCGAACUGGAGAGCAUCCUGCUGCAACACCCCAACAUCUUCGACGCCGGGGUCGCCGGCCUGCCCGACGACGAUGCCGGCGAGCUGCCCGCCGCAGUCGUCGUGCUGGAACACGGUAAAACCAUGACCGAGAAGGAGAUCGUGGACUAUGUGGCCAGCCAGGUUACAACCGCCAAGAAGCUGCGCGGUGGUGUUGUGUUCGUGGACGAGGUGCCUAAAGGACUGACCGGCAAGUUGGACGCCCGCAAGAUCCGCGAGAUUCUCAUUAAGGCCAAGAA GGGGCGCAAGAUCGCCGUGUY 2
X1(5’非翻訳配列)(配列番号4):GGACAGAUCGCCUGGAGACGCCAUCCACGCUGUUUUGACCUCCAUAGAAGACACCGGGACCGAUCCAGCCUCCGCGGCCGGGAACGGUGCAUUGGAACGCGGAUUCCCCGUGCCAAGAGUGACUCACCGUCCUUGACACG X 1 (5 ′ untranslated sequence) (SEQ ID NO: 4): GGACAGAUCGCCCUGGAGAGCCCAUCCACGCUGUUUGACCUCCCAUAGAAGACACCCGGACCGAUCCAGCUCCCGCGGCGCGGAACGGUGACUGCCAUCGCCUG
X2(5’非翻訳配列)(配列番号5):
GGGAUCCUACC
X 2 (5 ′ untranslated sequence) (SEQ ID NO: 5):
GGGAUCCCUACC
Y1(3’非翻訳配列)(配列番号6):
CGGGUGGCAUCCCUGUGACCCCUCCCCAGUGCCUCUCCUGGCCCUGGAAGUUGCCACUCCAGUGCCCACCAGCCUUGUCCUAAUAAAAUUAAGUUGCAUC
Y 1 (3 ′ untranslated sequence) (SEQ ID NO: 6):
CGGGUGGCAUCCCUGUGACCCCUCCCCCAGUGCCUCUCCUGGCCUCUGGAAGUGUGCCACUCCAGUCGCCCACCAGCCUUGUCCUAAAUAAAAAUUAAGUGUGCAUC
Y2(3’非翻訳配列)(配列番号7):
UUUGAAUU
Y 2 (3 ′ untranslated sequence) (SEQ ID NO: 7):
UUUGAAOUU
I−b.製剤プロトコル
プロトコルA:C12−200、DOPE、コレステロール、及びDMG−PEG2Kの50mg/mLのエタノール性溶液の一定分量を、混合し、エタノールで3mLの最終容積に希釈する。別個に、GLA mRNAの水性緩衝液(10mMのクエン酸/150mMのNaCl、pH4.5)を1mg/mLのストックから調製する。脂質溶液を、水性mRNA溶液中に急速に注入し、振盪して、20%エタノール中に最終懸濁液を生じさせる。結果として生じるナノ粒子懸濁液を濾過し、1×PBS(pH7.4)で透析濾過し、濃縮し、2〜8℃で保管する。最終濃度=0.85mg/mLのGLA mRNA(被包)。Z平均=81.2nm(偏差(50)=63.2nm;偏差(90)=104nm)。
Ib. Formulation Protocol Protocol A: Aliquots of a 50 mg / mL ethanolic solution of C12-200, DOPE, cholesterol, and DMG-PEG2K are mixed and diluted with ethanol to a final volume of 3 mL. Separately, an aqueous buffer of GLA mRNA (10 mM citrate / 150 mM NaCl, pH 4.5) is prepared from a 1 mg / mL stock. The lipid solution is rapidly injected into the aqueous mRNA solution and shaken to give a final suspension in 20% ethanol. The resulting nanoparticle suspension is filtered, diafiltered with 1 × PBS (pH 7.4), concentrated and stored at 2-8 ° C. Final concentration = 0.85 mg / mL GLA mRNA (encapsulation). Z average = 81.2 nm (deviation (50) = 63.2 nm; deviation (90) = 104 nm).
プロトコルB:DODAP、DOPE、コレステロール、及びDMG−PEG2Kの50mg/mLのエタノール性溶液の一定分量を、混合し、エタノールで3mLの最終容積に希釈する。別個に、EPO mRNAの水性緩衝液(10mMのクエン酸/150mMのNaCl、pH4.5)を1mg/mLのストックから調製する。脂質溶液を、水性mRNA溶液中に急速に注入し、振盪して、20%エタノール中に最終懸濁液を生じさせる。結果として生じるナノ粒子懸濁液を濾過し、1×PBS(pH7.4)で透析濾過し、濃縮し、2〜8℃で保管した。最終濃度=1.35mg/mLのEPO mRNA(被包)。Z平均=75.9nm(偏差(50)=57.3nm;偏差(90)=92.1nm)。 Protocol B: Aliquots of 50 mg / mL ethanolic solution of DODAP, DOPE, cholesterol, and DMG-PEG2K are mixed and diluted with ethanol to a final volume of 3 mL. Separately, an aqueous buffer of EPO mRNA (10 mM citrate / 150 mM NaCl, pH 4.5) is prepared from a 1 mg / mL stock. The lipid solution is rapidly injected into the aqueous mRNA solution and shaken to give a final suspension in 20% ethanol. The resulting nanoparticle suspension was filtered, diafiltered with 1 × PBS (pH 7.4), concentrated and stored at 2-8 ° C. Final concentration = 1.35 mg / mL EPO mRNA (encapsulation). Z average = 75.9 nm (deviation (50) = 57.3 nm; deviation (90) = 92.1 nm).
プロトコルC:2.0mg/mLの水性溶液PEI(分枝状、25kDa)の一定分量を、CFTR mRNAの水性溶液(1.0mg/mL)と混合する。結果として生じる複合した混合物を、上下に数回ピペッティングし、注入前に20分間放置する。最終濃度=0.60mg/mLのCFTR mRNA(被包)。Z平均=75.9nm(偏差(50)=57.3nm;偏差(90)=92.1nm)。 Protocol C: An aliquot of 2.0 mg / mL aqueous solution PEI (branched, 25 kDa) is mixed with an aqueous solution of CFTR mRNA (1.0 mg / mL). The resulting complex mixture is pipetted up and down several times and left for 20 minutes before injection. Final concentration = 0.60 mg / mL CFTR mRNA (encapsulation). Z average = 75.9 nm (deviation (50) = 57.3 nm; deviation (90) = 92.1 nm).
II.修飾メッセンジャーRNA対無修飾mRNAの分析:
II−a.メッセンジャーRNA構築物内の修飾塩基の定量化
4’−チオNTP修飾メッセンジャーRNAを、リボヌクレアーゼIまたはヌクレアーゼP1に様々な期間にわたって供し、十分に分解させる。完了時、結果として生じる一リン酸ヌクレオチドを、アルカリホスファターゼで更に分解して、それぞれのヌクレオシドを提供する。ヌクレオシド混合物を、効率的な酵素除去のためにAmiconスピンカラム(30,000MWCO)に適用する。結果として生じるヌクレオシド溶液を、HPLCによって分析し、それぞれの無修飾ヌクレオシドとのピーク面積比較によって定量化する。
II. Analysis of modified messenger RNA versus unmodified mRNA:
II-a. Quantification of modified bases in messenger RNA constructs 4′-thioNTP modified messenger RNA is subjected to ribonuclease I or nuclease P1 for various periods of time to fully degrade. Upon completion, the resulting monophosphate nucleotide is further degraded with alkaline phosphatase to provide the respective nucleoside. The nucleoside mixture is applied to an Amicon spin column (30,000 MWCO) for efficient enzyme removal. The resulting nucleoside solution is analyzed by HPLC and quantified by peak area comparison with each unmodified nucleoside.
II−b.4’−チオNTP修飾メッセンジャーRNA構築物の安定性
4’−チオNTP修飾メッセンジャーRNAを、リボヌクレアーゼIまたはヌクレアーゼP1に様々な期間にわたって供し、ヌクレアーゼ分解に対する抵抗性を評価する。同様に、4’−チオNTP修飾メッセンジャーRNAを、血清(ヌクレアーゼを含有)で様々な期間にわたって処理し、ヌクレアーゼ分解を評価した。指定の時点で、ヌクレアーゼ反応物を阻害剤で急冷し、結果として生じる溶液を、効率的な酵素除去のためにAmiconスピンカラム(30,000MWCO)に適用する。完了時、残余分をアガロースゲルに適用し、mRNA構築物の生存率(サイズ、分解産生物など)について分析する。同一の実験を無修飾mRNA上に実行し、直接比較及び推測が導かれ得る。
II-b. Stability of 4′-thioNTP modified messenger RNA constructs 4′-thioNTP modified messenger RNA is subjected to ribonuclease I or nuclease P1 for various periods to assess resistance to nuclease degradation. Similarly, 4′-thioNTP modified messenger RNA was treated with serum (containing nuclease) for various periods to assess nuclease degradation. At designated time points, the nuclease reaction is quenched with an inhibitor and the resulting solution is applied to an Amicon spin column (30,000 MWCO) for efficient enzyme removal. Upon completion, the remainder is applied to an agarose gel and analyzed for mRNA construct viability (size, degradation products, etc.). The same experiment can be performed on unmodified mRNA, leading to direct comparison and inference.
II−c.タンパク質産生に対する4’−チオNTP修飾メッセンジャーRNAの効果
インビトロでの研究:4’−チオNTP修飾mRNA及び無修飾mRNAのインビトロでの遺伝子導入を、HEK293T細胞を使用して実行する。1マイクログラムの各mRNA構築物の遺伝子導入を、別個のウェル内でリポフェクタミンを使用して実行する。選択時点(例えば、4時間、8時間、24時間、48時間、72時間など)で細胞を収集し、それぞれのタンパク質産生を分析する。FFL mRNAにおいて、生物発光アッセイによって、細胞可溶化液をルシフェラーゼ産生について分析する。EPO及びGLA mRNA研究において、細胞上清を取得し、ELISAに基づく方法を使用して、EPO及びGLAタンパク質についてそれぞれ分析する。無修飾対4’−チオNTP修飾mRNAの経時的なタンパク質産生の比較が、行われ得る。
II-c. Effect of 4'-thioNTP modified messenger RNA on protein production In vitro studies: In vitro gene transfer of 4'-thioNTP modified mRNA and unmodified mRNA is performed using HEK293T cells. Gene transfer of 1 microgram of each mRNA construct is performed using Lipofectamine in separate wells. Cells are collected at selected time points (eg, 4 hours, 8 hours, 24 hours, 48 hours, 72 hours, etc.) and analyzed for their respective protein production. Cell lysates are analyzed for luciferase production by bioluminescence assay in FFL mRNA. In EPO and GLA mRNA studies, cell supernatants are obtained and analyzed for EPO and GLA proteins, respectively, using an ELISA-based method. A comparison of protein production over time of unmodified versus 4′-thioNTP modified mRNA can be made.
インビボでの研究:経時的なタンパク質産生の比較を、野生型マウス(CD−1)への4’チオNTP修飾mRNA被包ナノ粒子(脂質またはポリマー)の注入、対同一の様式で送達される無修飾mRNAによって行う。選択時点(例えば、6時間、12時間、24時間、48時間、72時間など)で血清及び器官を採取し、それぞれのタンパク質レベルを監視する。FFL mRNAにおいて、生物発光アッセイによって、肝臓ホモジネートをルシフェラーゼ産生について分析する。EPO及びGLAmRNA研究において、マウス血清を取得し、ELISAに基づく方法を使用して、EPO及びGLAタンパク質についてそれぞれ分析する。無修飾対4’−チオNTP修飾mRNAの経時的なタンパク質産生の比較を行う。 In vivo studies: Comparison of protein production over time is delivered in wild-type mice (CD-1) by injection of 4'thioNTP-modified mRNA-encapsulated nanoparticles (lipids or polymers) versus the same manner Performed with unmodified mRNA. Serum and organs are collected at selected time points (eg, 6 hours, 12 hours, 24 hours, 48 hours, 72 hours, etc.) and the respective protein levels are monitored. Liver homogenates are analyzed for luciferase production by bioluminescence assay in FFL mRNA. In EPO and GLA mRNA studies, mouse sera are obtained and analyzed for EPO and GLA proteins, respectively, using an ELISA-based method. A comparison of protein production over time of unmodified versus 4'-thioNTP modified mRNA is made.
同様に、被包されていない(裸の)4’チオNTP修飾mRNA及び無修飾mRNAを、静脈内、皮下、または気管内投与のいずれかによって注入し、安定性及びタンパク質産生の差を評価するために、上記に記載されるような同一の分析が、実行され得る。 Similarly, unencapsulated (naked) 4'thioNTP modified mRNA and unmodified mRNA are injected by either intravenous, subcutaneous, or intratracheal administration to assess differences in stability and protein production. To do so, the same analysis as described above can be performed.
III.投与された裸の修飾mRNAまたはmRNA負荷ナノ粒子によって産生されるFFL、EPO、及びGLAタンパク質の分析:
III−a.注入プロトコル
全ての研究は、各実験の開始時点で生後約6〜8週間の雄のCD−1マウスを使用して実行する。試料を、30〜200マイクログラムの等価全用量の被包されていない、または被包されたFFL、EPO、またはGLA mRNA(修飾または無修飾)の単一ボーラス尾静脈注入によって導入する。指定された時点でマウスを屠殺し、生理食塩水で灌流する。
III. Analysis of FFL, EPO and GLA proteins produced by administered naked modified mRNA or mRNA-loaded nanoparticles:
III-a. Injection Protocol All studies are performed using male CD-1 mice approximately 6-8 weeks old at the start of each experiment. Samples are introduced by single bolus tail vein injection of 30-200 micrograms of equivalent total dose of unencapsulated or encapsulated FFL, EPO, or GLA mRNA (modified or unmodified). Mice are sacrificed at the designated time points and perfused with saline.
III−b.分析のための器官組織の単離
各マウスの肝臓及び脾臓を収集し、3つの部分に配分し、分析のために、10%の中性緩衝ホルマリン中で保管するか、またはスナップ冷凍し、−80℃で保管するかのいずれかにする。
III-b. Isolation of organ tissue for analysis The liver and spleen of each mouse is collected and distributed in three parts and stored in 10% neutral buffered formalin for analysis, or snap frozen, Either store at 80 ° C.
III−c.分析のための血清の単離
全ての動物を、CO2窒息によって用量投与(±5%)の48時間後に安楽死させ、開胸及び末端心臓血液採取を続ける。安楽死させた動物への心臓穿刺によって、血清分離チューブ内に全血(最大取得可能容積)を採取し、室温で少なくとも30分間凝血させ、22℃±5℃で、9300gで10分間遠心分離し、その後血清を抽出する。中間血液採取のために、顔面静脈穿刺または尾切除によって約40〜50μLの全血を採取する。未処理の動物から採取した試料を、研究動物との比較のための基線GLAレベルとして使用する。
III-c. Serum Isolation for Analysis All animals are euthanized 48 hours after dose administration (± 5%) by CO 2 asphyxiation, and thoracotomy and terminal heart blood collection are continued. Whole heart (maximum obtainable volume) is collected in a serum separation tube by cardiac puncture to euthanized animals, allowed to clot at least 30 minutes at room temperature, and centrifuged at 9300 g for 10 minutes at 22 ° C. ± 5 ° C. The serum is then extracted. For intermediate blood collection, approximately 40-50 μL of whole blood is collected by facial venipuncture or tail resection. Samples taken from untreated animals are used as baseline GLA levels for comparison with study animals.
III−d.酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)分析
EPO ELISA:EPOタンパク質の定量化を、ヒトEPO ELISAキット(Quantikine IVD,R&D Systems、カタログ#Dep−00)について報告される手順に従って実行する。用いられ得る陽性対照は、超高純度、及び組織培養等級の組み換えヒトエリスロポエチンタンパク質(それぞれ、R&D Systems、カタログ#286−EP及び287−TC)からなる。指定された時点で血液試料を採取し、上記に記載するように処理する。Molecular Device Flex Station装置上吸収(450nm)によって、検出を監視する。
III-d. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) analysis EPO ELISA: Quantification of EPO protein is performed according to the procedure reported for the human EPO ELISA kit (Quantikine IVD, R & D Systems, catalog # Dep-00). Positive controls that can be used consist of ultra-high purity and tissue culture grade recombinant human erythropoietin protein (R & D Systems, catalog # 286-EP and 287-TC, respectively). Blood samples are taken at designated time points and processed as described above. Detection is monitored by absorption (450 nm) on a Molecular Device Flex Station instrument.
GLA ELISA:ヒツジ抗REPLAGAL(登録商標)G−188IgGを捕捉抗体として、ウサギ抗REPLAGAL(登録商標)TK−88IgGを二次(検出)抗体として用いて、標準ELISA手順に従った(Shire Human Genetic Therapies)。西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)接合ヤギ抗ウサギIgGを、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(TMB)基質溶液の活性化のために使用する。2N H2SO4を使用して、反応物を20分後に急冷する。Molecular Device Flex Station装置上吸収(450nm)によって、検出を監視する。未処理のマウス血清及びヒトREPLAGAL(登録商標)タンパク質を、それぞれ陰性及び陽性対照として使用する。 GLA ELISA: Standard ELISA procedures were followed (Shire Human Genetic Therapies) using sheep anti-REPLAGAL® G-188 IgG as capture antibody and rabbit anti-REPLAGAL® TK-88 IgG as secondary (detection) antibody. ). Horseradish peroxidase (HRP) conjugated goat anti-rabbit IgG is used for activation of the 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) substrate solution. The reaction is quenched after 20 minutes using 2N H 2 SO 4 . Detection is monitored by absorption (450 nm) on a Molecular Device Flex Station instrument. Untreated mouse serum and human REPLAGAL® protein are used as negative and positive controls, respectively.
III−e.生物発光分析
ルシフェラーゼアッセイ:Promega Luciferase Assay System(品目#E1500)を使用して、生物発光アッセイを行う。10mLのルシフェラーゼアッセイ緩衝液をルシフェラーゼアッセイ基質に添加することによって、Luciferase Assay Reagentを調製し、ボルテックスによって混合する。約20uLのホモジネート試料を、96ウェルの平板上に充填し、各試料に対して20uLの平板制御を続ける。別個に120uLのLuciferase Assay Reagent(上記に記載するように調製)を96ウェルの平底平板の各ウェルに添加する。その後、Molecular Device Flex Station装置を使用して、各平板を適切なチャンバーに挿入し、発光を測定(相対光単位(RLU)で測定)する。
III-e. Bioluminescence analysis Luciferase assay: Bioluminescence assay is performed using Promega Luciferase Assay System (item # E1500). The Luciferase Assay Reagent is prepared by adding 10 mL of luciferase assay buffer to the luciferase assay substrate and mixed by vortexing. Approximately 20 uL of the homogenate sample is loaded onto a 96-well plate and 20 uL plate control is continued for each sample. Separately, 120 uL of Luciferase Assay Reagent (prepared as described above) is added to each well of a 96 well flat bottom plate. Then, using a Molecular Device Flex Station apparatus, each flat plate is inserted into an appropriate chamber, and light emission is measured (measured in relative light units (RLU)).
実施例2.4’−チオ修飾を有するmRNAの送達及び発現のための例示的リポソーム製剤
本実施例は、4’−チオ修飾mRNAのインビボでの効果的な送達及び発現のための、例示的リポソーム製剤を提供する。
Example 2.4 Exemplary Liposome Formulation for Delivery and Expression of mRNA with 4′-Thio Modification This example is illustrative for effective delivery and expression of 4′-thio modification mRNA in vivo. Liposome formulations are provided.
脂質材料
本明細書に記載される製剤は、様々な核酸に基づく材料を被包するように設計された、1つ以上の陽イオン性脂質、ヘルパー脂質(例えば、非陽イオン性脂質及び/またはコレステロールに基づく脂質)、ならびにペグ化脂質を用いる、多様な比率の多成分性脂質混合物を含む。陽イオン性脂質は、DOTAP(1,2−ジオレイル−3−トリメチルアンモニウムプロパン)、DODAP(1,2−ジオレイル−3−ジメチルアンモニウムプロパン)、DOTMA(1,2−ジ−O−オクタデセニル−3−トリメチルアンモニウムプロパン)、DLinDMA(Heyes,J.;Palmer,L.;Bremner,K.;MacLachlan,I.“Cationic lipid saturation influences intracellular delivery of encapsulated nucleic acids”J.Contr.Rel.2005,107,276−287)、DLin−KC2−DMA(Semple,S.C.et al.“Rational Design of Cationic Lipids for siRNA Delivery”Nature Biotech.2010,28,172−176),C12−200(Love,K.T.et al.“Lipid−like materials for low−dose in vivo gene silencing”PNAS2010,107,1864−1869)、HGT4003、HGT5000、HGT5001、MC3、cKK−E12(3,6−ビス(4−(ビス(2−ヒドロキシドデシル)アミノ)ブチル)ピペラジン−2,5−ジオン)、ICE、ジアルキルアミノに基づくもの、イミダゾールに基づくもの、グアニジウムに基づくものなどを含み得る(が、排他的ではない)。ヘルパー脂質は、DSPC(1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン)、DPPC(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン)、DOPE(1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン)、DPPE(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン)、DMPE(1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン)、DOPG(,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホ−(1’−rac−グリセロール))、コレステロールなどを含み得る(が、排他的ではない)。ペグ化脂質は、C6〜C20の長さのアルキル鎖(複数可)で脂質に共有的に結合した、最大5kDaの長さのポリ(エチレン)グリコール鎖を含み得る(が、排他的ではない)。
Lipid Materials The formulations described herein are one or more cationic lipids, helper lipids (eg, non-cationic lipids and / or designed to encapsulate various nucleic acid based materials. Cholesterol-based lipids), as well as various ratios of multicomponent lipid mixtures using PEGylated lipids. Cationic lipids include DOTAP (1,2-dioleyl-3-trimethylammonium propane), DODAP (1,2-dioleyl-3-dimethylammonium propane), DOTMA (1,2-di-O-octadecenyl-3- Trimethylammoniumpropane), DLinDMA (Heies, J .; Palmer, L .; Bremner, K .; MacLachlan, I. “Catalytic lipid saturation influenza intracellular of encapsulated. 287), DLin-KC2-DMA (Sample, SC et al. “Rational Design of C”). attic Lipids for siRNA Delivery “Nature Biotech. 2010, 28, 172-176), C12-200 (Love, KT et al.“ Lipid-like materials for low-dose in vivo 10 ” -1869), HGT4003, HGT5000, HGT5001, MC3, cKK-E12 (3,6-bis (4- (bis (2-hydroxydodecyl) amino) butyl) piperazine-2,5-dione), ICE, dialkylamino Based, imidazole based, guanidinium based, and the like (but not exclusively). Helper lipids include DSPC (1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine), DPPC (1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine), DOPE (1,2-dioleyl-sn- Glycero-3-phosphoethanolamine), DPPE (1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), DMPE (1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), DOPG (, 2-dioleoyl-sn-glycero-3-phospho- (1′-rac-glycerol)), cholesterol and the like (but not exclusively). Pegylated lipids can include poly (ethylene) glycol chains up to 5 kDa in length (but not exclusively) covalently attached to the lipid by C 6 -C 20 length alkyl chain (s). Absent).
ポリマー材料
本明細書に記載される更なる製剤は、分枝状ポリエチレンイミン(PEI)(25kDa)(Sigma#408727)、プロタミン、ペグ化プロタミン、PLL、ペグ化PLLなどを含み得る(が、排他的ではない)、様々な帯電したポリマー材料を含む。
Polymeric Materials Additional formulations described herein may include branched polyethyleneimine (PEI) (25 kDa) (Sigma # 408727), protamine, pegylated protamine, PLL, pegylated PLL, etc. (but exclusive) A variety of charged polymeric materials.
mRNA材料
ホタルルシフェラーゼ(FFL)、ヒトエリスロポエチン(EPO)、及びヒトアルファ−ガラクトシダーゼ(GLA)を、遺伝子をコードするプラスミドDNA鋳型からのインビトロ転写によって合成し、ゲル電気泳動によって決定される、5’キャップ構造(キャップ1)(Fechter,P.;Brownlee,G.G.“Recognition of mRNA cap structures by viral and cellular proteins”J.Gen.Virology2005,86,1239−1249)及び約200ヌクレオチド長の3’ポリ(A)テールの添加を続けた。各mRNA産生物中に存在する5’及び3’非翻訳領域を、それぞれX及びYとして表し、述べるように定義した(下記参照)。
mRNA material Firefly luciferase (FFL), human erythropoietin (EPO), and human alpha-galactosidase (GLA) are synthesized by in vitro transcription from a plasmid DNA template encoding the gene and determined by gel electrophoresis Structure (Cap 1) (Fechter, P .; Brownlee, GG “Recognition of mRNA cap structures by viral and cellular proteins” J. Gen. Virology 2005, 86, 1239-1249) and about 200 nucleotides in length. (A) Tail addition continued. The 5 ′ and 3 ′ untranslated regions present in each mRNA product were represented as X and Y, respectively, and were defined as described (see below).
ヒトエリスロポエチン(EPO)、ヒトアルファ−ガラクトシダーゼ(GLA)、及びコドン最適化ホタルルシフェラーゼ(FFL)の例示的なmRNA配列を、配列番号1、2、及び3にそれぞれ描写する。例示的な5’及び3’UTR配列を、配列番号4、5、6、及び7に記載する。 Exemplary mRNA sequences for human erythropoietin (EPO), human alpha-galactosidase (GLA), and codon optimized firefly luciferase (FFL) are depicted in SEQ ID NOs: 1, 2, and 3, respectively. Exemplary 5 'and 3' UTR sequences are set forth in SEQ ID NOs: 4, 5, 6, and 7.
例示的な製剤プロトコル
A.C12−200及びGLA
C12−200、DOPE、コレステロール、及びDMG−PEG2Kの50mg/mLのエタノール性溶液の一定分量を、混合し、エタノールで3mLの最終容積に希釈した。別個に、GLA mRNAの水性緩衝液(10mMのクエン酸/150mMのNaCl、pH4.5)を1mg/mLのストックから調製した。脂質溶液を、水性mRNA溶液中に急速に注入し、振盪して、20%エタノール中に最終懸濁液を生じさせた。結果として生じるナノ粒子懸濁液を濾過し、1×PBS(pH7.4)で透析濾過し、濃縮し、2〜8℃で保管した。最終濃度=0.85mg/mLのGLA mRNA(被包)。Z平均=81.2nm(偏差(50)=63.2nm;偏差(90)=104nm)。
Exemplary Formulation Protocol A. C12-200 and GLA
Aliquots of a 50 mg / mL ethanolic solution of C12-200, DOPE, cholesterol, and DMG-PEG2K were mixed and diluted to a final volume of 3 mL with ethanol. Separately, an aqueous buffer of GLA mRNA (10 mM citrate / 150 mM NaCl, pH 4.5) was prepared from a 1 mg / mL stock. The lipid solution was rapidly injected into the aqueous mRNA solution and shaken to give a final suspension in 20% ethanol. The resulting nanoparticle suspension was filtered, diafiltered with 1 × PBS (pH 7.4), concentrated and stored at 2-8 ° C. Final concentration = 0.85 mg / mL GLA mRNA (encapsulation). Z average = 81.2 nm (deviation (50) = 63.2 nm; deviation (90) = 104 nm).
B.DODAP及びEPO
DODAP、DOPE、コレステロール、及びDMG−PEG2Kの50mg/mLのエタノール性溶液の一定分量を、混合し、エタノールで3mLの最終容積に希釈した。別個に、EPO mRNAの水性緩衝液(10mMのクエン酸/150mMのNaCl、pH4.5)を1mg/mLのストックから調製した。脂質溶液を、水性mRNA溶液中に急速に注入し、振盪して、20%エタノール中に最終懸濁液を生じさせた。結果として生じるナノ粒子懸濁液を濾過し、1×PBS(pH7.4)で透析濾過し、濃縮し、2〜8℃で保管した。最終濃度=1.35mg/mLのEPO mRNA(被包)。Z平均=75.9nm(偏差(50)=57.3nm;偏差(90)=92.1nm)。
B. DODAP and EPO
Aliquots of 50 mg / mL ethanolic solution of DODAP, DOPE, cholesterol, and DMG-PEG2K were mixed and diluted with ethanol to a final volume of 3 mL. Separately, an aqueous buffer of EPO mRNA (10 mM citrate / 150 mM NaCl, pH 4.5) was prepared from a 1 mg / mL stock. The lipid solution was rapidly injected into the aqueous mRNA solution and shaken to give a final suspension in 20% ethanol. The resulting nanoparticle suspension was filtered, diafiltered with 1 × PBS (pH 7.4), concentrated and stored at 2-8 ° C. Final concentration = 1.35 mg / mL EPO mRNA (encapsulation). Z average = 75.9 nm (deviation (50) = 57.3 nm; deviation (90) = 92.1 nm).
C.PEI及びCFTR
2.0mg/mLの水性溶液PEI(分枝状、25kDa)の一定分量を、CFTR mRNAの水性溶液(1.0mg/mL)と混合した。結果として生じる複合した混合物を、上下に数回ピペッティングし、注入前に20分間放置した。最終濃度=0.60mg/mLのCFTR mRNA(被包)。Z平均=75.9nm(偏差(50)=57.3nm;偏差(90)=92.1nm)。
C. PEI and CFTR
An aliquot of 2.0 mg / mL aqueous solution PEI (branched, 25 kDa) was mixed with an aqueous solution of CFTR mRNA (1.0 mg / mL). The resulting complex mixture was pipetted up and down several times and left for 20 minutes before injection. Final concentration = 0.60 mg / mL CFTR mRNA (encapsulation). Z average = 75.9 nm (deviation (50) = 57.3 nm; deviation (90) = 92.1 nm).
実施例3:修飾mRNA対無修飾mRNAのインビボでの安定性及びタンパク質産生の分析
本実施例は、修飾mRNAの安定性、及び様々な標的組織におけるインビボでのタンパク質の発現を分析するための例示的な方法を図示する。
Example 3 Analysis of In Vivo Stability and Protein Production of Modified vs. Unmodified mRNA This example is illustrative to analyze the stability of modified mRNA and protein expression in vivo in various target tissues An exemplary method is illustrated.
mRNA構築物内の修飾塩基の定量化
4’−チオNTP修飾mRNAを、リボヌクレアーゼIまたはヌクレアーゼP1に様々な期間にわたって供し、十分に分解させた。完了時、結果として生じる一リン酸ヌクレオチドを、アルカリホスファターゼで更に分解して、それぞれのヌクレオシドを提供した。ヌクレオシド混合物を、効率的な酵素除去のためにAmiconスピンカラム(30,000MWCO)に適用した。結果として生じるヌクレオシド溶液を、HPLCによって分析し、それぞれの無修飾ヌクレオシドとのピーク面積比較によって定量化した。
Quantification of modified bases in mRNA constructs 4'-thioNTP modified mRNA was subjected to ribonuclease I or nuclease P1 for various periods of time to fully degrade. Upon completion, the resulting monophosphate nucleotide was further degraded with alkaline phosphatase to provide the respective nucleoside. The nucleoside mixture was applied to an Amicon spin column (30,000 MWCO) for efficient enzyme removal. The resulting nucleoside solution was analyzed by HPLC and quantified by peak area comparison with each unmodified nucleoside.
4’−チオNTP修飾mRNA構築物の安定性
4’−チオNTP修飾mRNAを、リボヌクレアーゼIまたはヌクレアーゼP1に様々な期間にわたって供し、ヌクレアーゼ分解に対する抵抗性を評価した。指定の時点で、ヌクレアーゼ反応物を阻害剤で急冷し、結果として生じる溶液を、効率的な酵素除去のためにAmiconスピンカラム(30,000MWCO)に適用した。完了時、残余分をアガロースゲルに適用し、mRNA構築物の生存率(サイズ、分解産生物など)について分析した。同一の実験を無修飾mRNA上に実行し、直接比較及び推測を導いた。
Stability of 4′-thioNTP modified mRNA constructs 4′-thioNTP modified mRNA was subjected to ribonuclease I or nuclease P1 for various periods of time to assess resistance to nuclease degradation. At designated time points, the nuclease reaction was quenched with inhibitor and the resulting solution was applied to an Amicon spin column (30,000 MWCO) for efficient enzyme removal. Upon completion, the remainder was applied to an agarose gel and analyzed for mRNA construct viability (size, degradation products, etc.). The same experiment was performed on unmodified mRNA, leading to direct comparison and inference.
タンパク質産生に対する4’−チオNTP修飾mRNAの効果 Effect of 4'-thioNTP modified mRNA on protein production
インビトロでの研究:
4’−チオNTP修飾mRNA及び無修飾mRNAのインビトロでの遺伝子導入を、HEK293T細胞を使用して実行した。1マイクログラムの各mRNA構築物の遺伝子導入を、別個のウェル内でリポフェクタミンを使用して実行した。選択時点(例えば、4時間、8時間、32時間、48時間、56時間、80時間など)で細胞を収集し、それぞれのタンパク質産生を分析した。FFL mRNAにおいて、生物発光アッセイによって、細胞可溶化液をルシフェラーゼ産生について分析した。EPO及びGLA mRNA研究において、細胞上清を取得し、ELISAに基づく方法を使用して、EPO及びGLAタンパク質についてそれぞれ分析した。無修飾対4’−チオNTP修飾mRNAの経時的なタンパク質産生の比較を行った。例示的な結果を、図2に示す。
In vitro studies:
In vitro gene transfer of 4′-thioNTP modified mRNA and unmodified mRNA was performed using HEK293T cells. Gene transfer of 1 microgram of each mRNA construct was performed using Lipofectamine in separate wells. Cells were collected at selected time points (eg, 4 hours, 8 hours, 32 hours, 48 hours, 56 hours, 80 hours, etc.) and analyzed for their respective protein production. Cell lysates were analyzed for luciferase production by bioluminescence assay in FFL mRNA. In EPO and GLA mRNA studies, cell supernatants were obtained and analyzed for EPO and GLA proteins, respectively, using an ELISA-based method. Comparison of protein production over time of unmodified versus 4′-thioNTP modified mRNA was performed. Exemplary results are shown in FIG.
インビボでの研究:
経時的なタンパク質産生の比較を、野生型マウス(CD−1)への4’チオNTP修飾mRNA被包ナノ粒子(脂質またはポリマー)の注入、対同一の様式で送達される無修飾mRNAによって行った。選択時点(例えば、6時間、12時間、24時間、48時間、72時間など)で血清及び器官を採取し、それぞれのタンパク質レベルを監視した。FFL mRNAにおいて、生物発光アッセイによって、肝臓ホモジネートをルシフェラーゼ産生について分析した。EPO及びGLA mRNA研究において、マウス血清を取得し、ELISAに基づく方法を使用して、EPO及びGLAタンパク質についてそれぞれ分析した。無修飾対4’−チオNTP修飾mRNAの経時的なタンパク質産生の比較を行った。
In vivo studies:
Comparison of protein production over time is performed by injection of 4'thioNTP modified mRNA-encapsulated nanoparticles (lipid or polymer) into wild type mice (CD-1) vs unmodified mRNA delivered in the same manner It was. Serum and organs were collected at selected time points (eg 6 hours, 12 hours, 24 hours, 48 hours, 72 hours, etc.) and their respective protein levels were monitored. Liver homogenates were analyzed for luciferase production by bioluminescence assay in FFL mRNA. In EPO and GLA mRNA studies, mouse sera were obtained and analyzed for EPO and GLA proteins using an ELISA-based method, respectively. Comparison of protein production over time of unmodified versus 4′-thioNTP modified mRNA was performed.
同様に、被包されていない(裸の)4’チオNTP修飾mRNA及び無修飾mRNAを、静脈内、皮下、または気管内投与のいずれかによって注入し、安定性及びタンパク質産生における差を評価するために、上記に記載されるような同一の分析を実行した。 Similarly, unencapsulated (naked) 4'thioNTP modified mRNA and unmodified mRNA are infused by either intravenous, subcutaneous, or intratracheal administration to assess differences in stability and protein production. In order to do this, the same analysis as described above was performed.
実施例4.裸の修飾mRNAまたはmRNA負荷ナノ粒子の投与後の、FFL、EPO、及びGLAタンパク質産生の分析
本実施例は、裸の、修飾された、mRNAまたはmRNA負荷ナノ粒子のいずれかの投与後の、例示的なタンパク質産生を分析するためのプロトコルを記載し、無修飾mRNAと比較した、4’−チオ修飾mRNAに関するmRNA安定性及びタンパク質産生を実証する。
Example 4 Analysis of FFL, EPO, and GLA protein production after administration of naked modified mRNA or mRNA-loaded nanoparticles This example illustrates the following after administration of either naked, modified, mRNA or mRNA-loaded nanoparticles. An exemplary protocol for analyzing protein production is described, demonstrating mRNA stability and protein production for 4'-thio-modified mRNA compared to unmodified mRNA.
全ての研究は、各実験の開始時点で生後約6〜8週間の雄のCD−1マウスを使用して実行した。30〜200マイクログラムの等価全用量の、被包されていない、または被包されたFFL、EPO、またはGLA mRNA(修飾または無修飾)の単一ボーラス尾静脈注入によって試料を導入した。指定された時点でマウスを屠殺し、生理食塩水で灌流した。 All studies were performed using male CD-1 mice approximately 6-8 weeks old at the start of each experiment. Samples were introduced by single bolus tail vein injection of 30-200 micrograms of equivalent total doses of unencapsulated or encapsulated FFL, EPO, or GLA mRNA (modified or unmodified). Mice were sacrificed at the designated time points and perfused with saline.
各マウスの肝臓及び脾臓を収集し、3つの部分に配分し、分析のために、10%の中性緩衝ホルマリン中で保管するか、またはスナップ冷凍し、−80℃で保管するかのいずれかにした。 Either the liver and spleen of each mouse is collected, divided into three parts and stored in 10% neutral buffered formalin for analysis or snap frozen and stored at -80 ° C. I made it.
全ての動物を、CO2窒息によって用量投与(±5%)の48時間後に安楽死させ、開胸及び末端心臓血液採取を続けた。安楽死させた動物から血清分離チューブ内に、全血(最大取得可能容積)を心臓穿刺によって採取し、室温で少なくとも30分間凝血させ、22℃±5℃で、9300gで10分間遠心分離し、その後血清を抽出した。中間血液採取のために、顔面静脈穿刺または尾切除によって約40〜50μLの全血を採取した。未処理の動物から採取した試料を、研究動物との比較のための基線GLAレベルとして使用した。 All animals were euthanized 48 hours after dose administration (± 5%) by CO 2 asphyxiation and continued thoracotomy and terminal heart blood collection. Whole blood (maximum obtainable volume) is collected from a euthanized animal by cardiac puncture in a serum separation tube, allowed to clot at least 30 minutes at room temperature, centrifuged at 9300 g for 10 minutes at 22 ° C. ± 5 ° C., Serum was then extracted. Approximately 40-50 μL of whole blood was collected by facial venipuncture or tail resection for intermediate blood collection. Samples taken from untreated animals were used as baseline GLA levels for comparison with study animals.
酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)分析
EPOタンパク質の定量化を、ヒトEPO ELISAキット(Quantikine IVD,R&D Systems、カタログ#Dep−00)について報告される手順に従って実行した。用いた陽性対照は、超高純度、及び組織培養等級の組み換えヒトエリスロポエチンタンパク質(それぞれ、R&D Systems、カタログ#286−EP及び287−TC)からなった。指定された時点で血液試料を採取し、上記に記載するように処理した。Molecular Device Flex Station装置上の吸収(450nm)によって、検出を監視した。
Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) analysis EPO protein quantification was performed according to the procedure reported for the human EPO ELISA kit (Quantikine IVD, R & D Systems, catalog # Dep-00). The positive control used consisted of ultra high purity and tissue culture grade recombinant human erythropoietin protein (R & D Systems, catalog # 286-EP and 287-TC, respectively). Blood samples were collected at designated time points and processed as described above. Detection was monitored by absorption (450 nm) on a Molecular Device Flex Station instrument.
GLAタンパク質の分析のために、ヒツジ抗Replagal G−188IgGを捕捉抗体として、ウサギ抗Replagal IgGを二次(検出)抗体として用いて、標準的なELISA手順に従った。西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)接合ヤギ抗ウサギIgGを、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(TMB)基質溶液の活性化のために使用した。2N H2SO4を使用して、反応物を20分後に急冷した。Molecular Device Flex Station装置上の吸収(450nm)によって、検出を監視した。未処理のマウス血清及びヒトReplagal(登録商標)タンパク質を、それぞれ陰性及び陽性対照として使用した。 For analysis of the GLA protein, standard ELISA procedures were followed using sheep anti-Replugal G-188 IgG as the capture antibody and rabbit anti-Replugal IgG as the secondary (detection) antibody. Horseradish peroxidase (HRP) conjugated goat anti-rabbit IgG was used for activation of the 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) substrate solution. The reaction was quenched after 20 minutes using 2N H 2 SO 4 . Detection was monitored by absorption (450 nm) on a Molecular Device Flex Station instrument. Untreated mouse serum and human Replagal® protein were used as negative and positive controls, respectively.
生物発光分析
Promega Luciferase Assay System(品目#E1500)を使用して、生物発光アッセイを行った。10mLのルシフェラーゼアッセイ緩衝液をルシフェラーゼアッセイ基質に添加することによって、Luciferase Assay Reagentを調製し、ボルテックスによって混合した。20uLのホモジネート試料を、96ウェルの平板上に充填し、各試料に対して20uLの平板制御を続けた。別個に120uLのLuciferase Assay Reagent(上記に記載するように調製)を96ウェルの平底平板の各ウェルに充填した。その後、Molecular Device Flex Station装置を使用して、各平板を適切なチャンバーに挿入し、発光を測定(相対光単位(RLU)で測定)した。
Bioluminescence analysis A bioluminescence assay was performed using the Promega Luciferase Assay System (item # E1500). Luciferase Assay Reagent was prepared by adding 10 mL of luciferase assay buffer to the luciferase assay substrate and mixed by vortexing. 20 uL of the homogenate sample was loaded onto a 96 well plate and 20 uL plate control was continued for each sample. Separately, 120 uL of Luciferase Assay Reagent (prepared as described above) was loaded into each well of a 96 well flat bottom plate. Then, using a Molecular Device Flex Station apparatus, each flat plate was inserted into an appropriate chamber, and luminescence was measured (measured in relative light units (RLU)).
例示的な結果
4’−チオ修飾または無修飾FFL mRNAの遺伝子導入によるFFLタンパク質の産生を、HEK293T細胞内で試験した。図2は、遺伝子導入の4時間、8時間、32時間、56時間、80時間後に取得した加重相対蛍光単位(RLU)スコアを表す。それぞれの時点で、25%の4’−チオウリジン(25%の4’−S−U)または100%の4’−チオウリジン(100%の4’−S−U)FFL mRNAのいずれかで遺伝子導入した細胞は、SNIM(登録商標)FFLまたは市販のFFLのいずれかで遺伝子導入した細胞よりも高い加重RLUスコアを有した。
Exemplary Results Production of FFL protein by gene transfer of 4′-thio-modified or unmodified FFL mRNA was tested in HEK293T cells. FIG. 2 represents weighted relative fluorescence unit (RLU) scores obtained at 4, 8, 32, 56, and 80 hours after gene transfer. At each time point, gene transfer with either 25% 4'-thiouridine (25% 4'-SU) or 100% 4'-thiouridine (100% 4'-SU) FFL mRNA Cells had a higher weighted RLU score than cells transfected with either SNIM® FFL or commercially available FFL.
4’−チオ修飾及び無修飾FFL mRNAの経時的な安定性もまた、試験した。3マイクログラムのmRNAを、マウス血清に暴露し、1時間にわたって監視した。図3に見られるように、SNIM(登録商標)FFL及び市販のFFL mRNAと比較して、4’−チオ修飾mRNA、特に100%の4’−チオウリジン(100%の4’−S−U)FFL mRNAは、経時的により安定しているようである。 The stability over time of 4'-thio-modified and unmodified FFL mRNA was also tested. Three micrograms of mRNA were exposed to mouse serum and monitored for 1 hour. As can be seen in FIG. 3, 4′-thio modified mRNA, especially 100% 4′-thiouridine (100% 4′-SU) compared to SNIM® FFL and commercially available FFL mRNA. FFL mRNA appears to be more stable over time.
4’−チオ修飾または無修飾FFL mRNAの遺伝子導入によるFFLタンパク質の産生を、野生型マウスにおいて試験した。1.0mg/kg用量のC12−200負荷脂質ナノ粒子を、静脈内に投与し、動物を屠殺し、上記に記載されるように、分析のためにそれらの肝臓を除去した。図4は、投与の6時間後に取得した、RLU/mg全タンパク質スコアを表す。25%の4’−チオウリジン(25%の4’−S−U)及び100%の4’−チオウリジン(100%の4’−S−U)で処理したマウスからの肝臓は、無修飾mRNAで処理したマウスからの肝臓よりも高いRLU/mgスコアを有した。 Production of FFL protein by gene transfer of 4'-thio-modified or unmodified FFL mRNA was tested in wild-type mice. A 1.0 mg / kg dose of C12-200 loaded lipid nanoparticles was administered intravenously and animals were sacrificed and their livers removed for analysis as described above. FIG. 4 represents the RLU / mg total protein score obtained 6 hours after administration. Livers from mice treated with 25% 4'-thiouridine (25% 4'-SU) and 100% 4'-thiouridine (100% 4'-SU) were treated with unmodified mRNA. Has a higher RLU / mg score than liver from treated mice.
とりわけ、本明細書に記載される例示的な結果は、4’−チオ−修飾ヌクレオチドを含む、提供されるmRNAが、合成に成功し得ること、増大した安定性を有すること、及び細胞内でタンパク質を産生するための使用に成功し得ることを実証した。 In particular, the exemplary results described herein show that the provided mRNA comprising 4′-thio-modified nucleotides can be successfully synthesized, have increased stability, and intracellularly. It has been demonstrated that it can be successfully used to produce proteins.
実施例5.4’−チオ−修飾ヌクレオチドの例示的な合成
合成手順:
Example 5.4 Exemplary Synthesis of 4′-Thio-Modified Nucleotides Synthetic Procedure:
中間体の調製:
2,3−O−イソプロピリデン−D−リボン酸−1,4−ラクトンの合成
Carbohydrate Research 2008,1790−1800
Synthesis of 2,3-O-isopropylidene-D-ribbonic acid-1,4-lactone
Carbohydrate Research 2008, 1790-1800
アセトン(2.79L)中、D−リボン酸−1,4−ラクトン(270.0g、1.823mol)及び硫酸(18.0g、0.182mol、0.1当量)の溶液を、室温で3日間撹拌した。固体炭酸水素ナトリウム(約450g)の添加によって、反応混合物を急冷し、濾過し、濾液を蒸発させた。残部を、酢酸エチルと水との間で分割した。酢酸エチルで水性層を抽出した。組み合わせた有機層を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮させて、所望の産生物を白色固体(318.8g、93%)として生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ4.83(d,J=5.5Hz、1H)、4.77(d,J=5.5Hz、1H)、4.64〜4.62(m、1H)、3.99(ddd,J=2.3、5.5、及び12.4Hz、1H)、3.81(ddd,J=2.3、5.5、及び12.4Hz、1H)、2.67(t,J=5.5Hz、1H)、1.46(s、3H)、1.37(s、3H)。 A solution of D-ribbonic acid-1,4-lactone (270.0 g, 1.823 mol) and sulfuric acid (18.0 g, 0.182 mol, 0.1 eq) in acetone (2.79 L) was added at room temperature for 3 Stir for days. The reaction mixture was quenched by the addition of solid sodium bicarbonate (ca. 450 g), filtered and the filtrate evaporated. The remainder was partitioned between ethyl acetate and water. The aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The combined organic layers were dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated under reduced pressure to give the desired product as a white solid (318.8 g, 93%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 4.83 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 4.77 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 4.64 to 4.62 (m, 1H ), 3.99 (ddd, J = 2.3, 5.5, and 12.4 Hz, 1H), 3.81 (ddd, J = 2.3, 5.5, and 12.4 Hz, 1H), 2.67 (t, J = 5.5 Hz, 1H), 1.46 (s, 3H), 1.37 (s, 3H).
5−O−メタンスルホニル−2,3−O−イソプロピリデン−D−リボン酸−1,4−ラクトンの合成
Organic Process Research and Development2006,487−492
Synthesis of 5-O-methanesulfonyl-2,3-O-isopropylidene-D-ribbonic acid-1,4-lactone
Organic Process Research and Development 2006, 487-492
塩化メタンスルホニル(116.0g、1.014mol、1.2当量)を、0℃でジクロロメタン(2.43L)中、2,3−O−イソプロピリデン−D−リボン酸−1,4−ラクトン(159.0g、0.845mol)及びトリエチルアミン(128.0g、1.267mol)の溶液に滴加した。反応混合物を、室温で1時間撹拌し、その後ジクロロメタンで希釈し、水、NaHCO3飽和水溶液、及び鹹水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮させて、5−O−メタンスルホニル−2,3−O−イソプロピリデン−D−リボン酸−1,4−ラクトンを橙色の油(231.0g、約100%)として生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ4.82〜4.77(m、3H)、4.49〜4.41(m、2H)、3.04(s、3H)、1.47(s、3H)、1.38(s、3H)。 Methanesulfonyl chloride (116.0 g, 1.014 mol, 1.2 eq.) Was added 2,3-O-isopropylidene-D-ribbonic acid-1,4-lactone (0,4 L) in dichloromethane (2.43 L) at 0 ° C. 159.0 g, 0.845 mol) and triethylamine (128.0 g, 1.267 mol) was added dropwise. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour, then diluted with dichloromethane and washed with water, saturated aqueous NaHCO 3 , and brine. The organic layer is dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated under reduced pressure to give 5-O-methanesulfonyl-2,3-O-isopropylidene-D-ribbonic acid-1,4-lactone as an orange oil. (231.0 g, about 100%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 4.82 to 4.77 (m, 3H), 4.49 to 4.41 (m, 2H), 3.04 (s, 3H), 1.47 (s, 3H), 1.38 (s, 3H).
2,3−O−イソプロピリデン−L−リキソン酸−1,4−ラクトンの合成
Organic Process Research and Development2006,487−492
Synthesis of 2,3-O-isopropylidene-L-lyxonic acid-1,4-lactone
Organic Process Research and Development 2006, 487-492
水(1.1L)中、水酸化カリウム(137.0g、2.45mol)を、5−O−メタンスルホニル−2,3−O−イソプロピリデン−D−リボン酸−1,4−ラクトン(225.0g、0.85mol)に添加し、室温で18時間撹拌した。反応混合物を、2MのHCl水溶液(pHメーターを使用)でpH3に酸性化し、その後蒸発させた。残部を加熱して、アセトン中に逆流させ、アセトンをデカントした(×3)。組み合わせた抽出物を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮させて、2,3−O−イソプロピリデン−L−リキソン酸−1,4−ラクトンを淡黄色固体(115.4g、73%)として生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ4.89〜4.84(m、2H)、4.63〜4.59(m、1H)、4.08〜3.91(m、2H)、1.46(s、3H)、1.38(s、3H)。 In water (1.1 L), potassium hydroxide (137.0 g, 2.45 mol) was added to 5-O-methanesulfonyl-2,3-O-isopropylidene-D-ribbonic acid-1,4-lactone (225). 0.0 g, 0.85 mol) and stirred at room temperature for 18 hours. The reaction mixture was acidified to pH 3 with 2M aqueous HCl (using a pH meter) and then evaporated. The remainder was heated and refluxed into acetone and the acetone was decanted (x3). The combined extracts were dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated under reduced pressure to give 2,3-O-isopropylidene-L-lyxonic acid-1,4-lactone as a pale yellow solid (115.4 g, 73%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 4.89 to 4.84 (m, 2H), 4.63 to 4.59 (m, 1H), 4.08 to 3.91 (m, 2H), 1. 46 (s, 3H), 1.38 (s, 3H).
5−O−tert−ブチルジメチルシリル−2,3−O−イソプロピリデン−L−リキソン酸−1,4−ラクトンの合成
Carbohydrate Research 2008,1790−1800
Synthesis of 5-O-tert-butyldimethylsilyl-2,3-O-isopropylidene-L-lyxonic acid-1,4-lactone
Carbohydrate Research 2008, 1790-1800
ジクロロメタン(85.0mL)中、2,3−O−イソプロピリデン−L−リキソン酸−1,4−ラクトン(5.0g、0.027mol)の溶液に、イミダゾール(2.2g、32mmol)に続けてtert−塩化ブチルジメチルルシリル(butyldimethyllsilyl)(4.4g、29mmol、1.1当量)を添加し、反応混合物を室温で1.5時間撹拌した。反応混合物を、ジクロロメタンで希釈し、NaHCO3飽和水溶液、鹹水で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮させて、5−O−tert−ブチルジメチルシリル−2,3−O−イソプロピリデン−L−リキソン酸−1,4−ラクトンを淡黄色の油(7.3g、89%)として生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ4.79(s、2H)、4.54〜4.49(m、1H)、4.00〜3.86(m、2H)、1.45(s、3H)、1.38(s、3H)、0.89(s、9H)、0.08(s、6H)。 A solution of 2,3-O-isopropylidene-L-lyxonic acid-1,4-lactone (5.0 g, 0.027 mol) in dichloromethane (85.0 mL) followed by imidazole (2.2 g, 32 mmol). Tert-butyldimethylsilyl chloride (4.4 g, 29 mmol, 1.1 eq) was added and the reaction mixture was stirred at room temperature for 1.5 hours. The reaction mixture is diluted with dichloromethane, washed with saturated aqueous NaHCO 3 , brine, dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated under reduced pressure to give 5-O-tert-butyldimethylsilyl-2,3- O-isopropylidene-L-lyxonic acid-1,4-lactone was produced as a pale yellow oil (7.3 g, 89%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 4.79 (s, 2H), 4.54 to 4.49 (m, 1H), 4.00 to 3.86 (m, 2H), 1.45 (s, 3H), 1.38 (s, 3H), 0.89 (s, 9H), 0.08 (s, 6H).
5−O−tert−ブチルジメチルシリル−2,3−O−イソプロピリデン−L−リキシトールの合成
Carbohydrate Research 2008,1790−1800
Synthesis of 5-O-tert-butyldimethylsilyl-2,3-O-isopropylidene-L-lyxitol
Carbohydrate Research 2008, 1790-1800
テトラヒドロフラン(63mL)及びメタノール(13mL)中、5−O−tert−ブチルジメチルシリル−2,3−O−イソプロピリデン−L−リキソン酸−1,4−ラクトン(7.2g、24mmol)の溶液に、水素化ホウ素ナトリウム(1.4g、0.036mol、1.5当量)を室温で一部ずつ添加した。反応混合物を室温で1時間撹拌し、その後減圧下で濃縮させた。残部を、酢酸エチルと1Mクエン酸水溶液との間で分割した。有機層を1Mクエン酸水溶液、鹹水で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮させて、5−O−tert−ブチルジメチルシリル−2,3−O−イソプロピリデン−L−リキシトールを、静置時に結晶化する無色の油(6.3g、86%)として生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ4.26〜4.20(m、2H)、3.84〜3.59(m、5H)、1.51(s、3H)、1.37(s、3H)、0.89(s、9H)、0.07(s、6H)。 To a solution of 5-O-tert-butyldimethylsilyl-2,3-O-isopropylidene-L-lyxonic acid-1,4-lactone (7.2 g, 24 mmol) in tetrahydrofuran (63 mL) and methanol (13 mL). Sodium borohydride (1.4 g, 0.036 mol, 1.5 eq) was added in portions at room temperature. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour and then concentrated under reduced pressure. The remainder was partitioned between ethyl acetate and 1M aqueous citric acid. The organic layer was washed with 1M aqueous citric acid solution, brine, dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated under reduced pressure to give 5-O-tert-butyldimethylsilyl-2,3-O-isopropylidene-L. -Lixitol was produced as a colorless oil that crystallized on standing (6.3 g, 86%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 4.26 to 4.20 (m, 2H), 3.84 to 3.59 (m, 5H), 1.51 (s, 3H), 1.37 (s, 3H), 0.89 (s, 9H), 0.07 (s, 6H).
5−O−tert−ブチルジメチルシリル−2,3−O−イソプロピリデン−1,4−ジ−O−メタンスルホニル−L−リキシトールの合成
Carbohydrate Research 2008,1790−1800
Synthesis of 5-O-tert-butyldimethylsilyl-2,3-O-isopropylidene-1,4-di-O-methanesulfonyl-L-lyxitol
Carbohydrate Research 2008, 1790-1800
塩化メタンスルホニル(15.2mL、0.196mol、10当量)を、10℃未満でピリジン(15.8mL、0.196mol、10当量)に滴加した。ジクロロメタン(16mL)中、5−O−tert−ブチルジメチルシリル−2,3−O−イソプロピリデン−L−リキシトール(6g、0.0196mol)の溶液を、10℃未満で滴加した。反応混合物を室温で2時間撹拌した。冷却浴を交換し、氷の添加によって塩化メタンスルホニルの過剰量を加水分解した。その後、反応混合物に水(300mL)を注ぎ、Et2O(3×50mL)で抽出した。組み合わせた有機層を1Mクエン酸水溶液、NaHCO3飽和水溶液及び鹹水で洗浄し、乾燥させ(MgSO4)、濾過し、減圧下で濃縮させた。フラッシュクロマトグラフィーによって、1:6の酢酸エチル/ヘプタンを有するシリカゲル上で粗産生物を精製して、5−O−tert−ブチルジメチルシリル−2,3−O−イソプロピリデン−1,4−ジ−O−メタンスルホニル−L−リキシトールを黄色の油(8g、91%)として生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ4.76〜4.69(m、1H)、4.46〜4.34(m、4H)、3.95(dd,J=5.5及び11.0Hz、1H)、3.82(dd,J=6.0及び11.0Hz、1H)、3.11(s、3H)、3.07(s、3H)、1.51(s、3H)、1.37(s、3H)、0.89(s、9H)、0.09(s、6H)。 Methanesulfonyl chloride (15.2 mL, 0.196 mol, 10 equiv) was added dropwise to pyridine (15.8 mL, 0.196 mol, 10 equiv) at <10 ° C. A solution of 5-O-tert-butyldimethylsilyl-2,3-O-isopropylidene-L-lyxitol (6 g, 0.0196 mol) in dichloromethane (16 mL) was added dropwise below 10 ° C. The reaction mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The cooling bath was changed and the excess of methanesulfonyl chloride was hydrolyzed by the addition of ice. The reaction mixture was then poured into water (300 mL) and extracted with Et 2 O (3 × 50 mL). The combined organic layers were washed with 1M aqueous citric acid solution, saturated aqueous NaHCO 3 solution and brine, dried (MgSO 4 ), filtered and concentrated under reduced pressure. The crude product was purified by flash chromatography on silica gel with 1: 6 ethyl acetate / heptane to give 5-O-tert-butyldimethylsilyl-2,3-O-isopropylidene-1,4-di -O-Methanesulfonyl-L-lyxitol was produced as a yellow oil (8 g, 91%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 4.76-4.69 (m, 1H), 4.46-4.34 (m, 4H), 3.95 (dd, J = 5.5 and 11.0 Hz) 1H), 3.82 (dd, J = 6.0 and 11.0 Hz, 1H), 3.11 (s, 3H), 3.07 (s, 3H), 1.51 (s, 3H), 1.37 (s, 3H), 0.89 (s, 9H), 0.09 (s, 6H).
tert−ブチル(((3aS,4R,6aR)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)メトキシ)ジメチルシランの合成
ジメチルホルムアミド(250mL)中、5−O−tert−ブチルジメチルシリル−2,3−O−イソプロピリデン−1,4−ジ−O−メタンスルホニル−L−リキシトール(25.1g、0.056mol)の溶液に、Na2S.9H2O(16.1g、0.067mol、1.2当量)を添加し、反応混合物を80℃で3時間加熱した。反応混合物を室温まで冷却し、水と酢酸エチルとの間で分割した。層を分離させ、水性層を酢酸エチルで抽出した。組み合わせた有機層を乾燥させ(MgSO4)、濾過し、減圧下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィーによって、酢酸エチル/ヘプタン(10:1)を有するシリカゲル上で粗産生物を精製して、tert−ブチル(((3aS,4R,6aR)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)メトキシ)−ジメチル−シラン(10.3g、60%)を生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ4.89(dt,J=1.4及び4.6Hz、1H)、4.79(d,J=6.0Hz、1H)、3.80(dd,J=5.0及び10.5Hz、1H)、3.60(dd,J=6.4及び10.6Hz、1H)、3.33(t,J=5.0Hz、1H)、3.16(dd,J=5.0及び12.4Hz、1H)、2.85(dd,J=0.9及び12.8Hz、1H)、1.52(s、3H)、1.32(s、3H)、0.89(s、9H)、0.06(s、6H)。 Of 5-O-tert-butyldimethylsilyl-2,3-O-isopropylidene-1,4-di-O-methanesulfonyl-L-lyxitol (25.1 g, 0.056 mol) in dimethylformamide (250 mL). To the solution, Na 2 S. 9H 2 O (16.1 g, 0.067 mol, 1.2 eq) was added and the reaction mixture was heated at 80 ° C. for 3 h. The reaction mixture was cooled to room temperature and partitioned between water and ethyl acetate. The layers were separated and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The combined organic layers were dried (MgSO 4 ), filtered and concentrated under reduced pressure. The crude product was purified by flash chromatography on silica gel with ethyl acetate / heptane (10: 1) to give tert-butyl (((3aS, 4R, 6aR) -2,2-dimethyltetrahydrothieno [3, 4-d] [1,3] dioxol-4-yl) methoxy) -dimethyl-silane (10.3 g, 60%) was produced. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 4.89 (dt, J = 1.4 and 4.6 Hz, 1H), 4.79 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 3.80 (dd, J = 5.0 and 10.5 Hz, 1H), 3.60 (dd, J = 6.4 and 10.6 Hz, 1H), 3.33 (t, J = 5.0 Hz, 1H), 3.16 ( dd, J = 5.0 and 12.4 Hz, 1H), 2.85 (dd, J = 0.9 and 12.8 Hz, 1H), 1.52 (s, 3H), 1.32 (s, 3H) ), 0.89 (s, 9H), 0.06 (s, 6H).
(3aS,4R,5R,6aR)−4−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール5−酸化物の合成
ジクロロメタン(150mL)中、約70%のm−クロロ過安息香酸(16g、66mmol)の溶液を、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過した。ジクロロメタン(50mL)で洗浄した後、組み合わせた濾液を、−78℃でジクロロメタン(400mL)中、tert−ブチル(((3aS,4R,6aR)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)メトキシ)ジメチルシラン(20g、66mmol)の溶液に滴加した。−78℃で1時間撹拌した後、反応物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で急冷し、ジクロロメタンで希釈した。層を分離させ、有機層を鹹水で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。取得した残部を、フラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル/ジクロロメタン:ジエチルエーテル(30:1)によって精製して、(3aS,4R,5S,6aR)−4−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール5−酸化物(8.8g、42%)及び(3aS,4R,5R,6aR)−4−((((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラ−ヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール5−酸化物(7.3g、35%)を生じさせた。 A solution of about 70% m-chloroperbenzoic acid (16 g, 66 mmol) in dichloromethane (150 mL) was dried over magnesium sulfate and filtered. After washing with dichloromethane (50 mL), the combined filtrates were washed with tert-butyl (((3aS, 4R, 6aR) -2,2-dimethyltetrahydrothieno [3,4-d in dichloromethane (400 mL) at −78 ° C. ] [1,3] dioxol-4-yl) methoxy) dimethylsilane (20 g, 66 mmol) was added dropwise. After stirring at −78 ° C. for 1 hour, the reaction was quenched with saturated sodium bicarbonate solution and diluted with dichloromethane. The layers were separated and the organic layer was washed with brine, dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated. The residue obtained is purified by flash chromatography (silica gel / dichloromethane: diethyl ether (30: 1) to give (3aS, 4R, 5S, 6aR) -4-(((tert-butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2,2-Dimethyltetrahydrothieno [3,4-d] [1,3] dioxole 5-oxide (8.8 g, 42%) and (3aS, 4R, 5R, 6aR) -4-(((( tert-Butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2,2-dimethyltetra-hydrothieno [3,4-d] [1,3] dioxole 5-oxide (7.3 g, 35%) was produced.
ヌクレオシド中間体の合成: Synthesis of nucleoside intermediates:
1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(ヒドロキシメチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)ピリミジン−2,4(1H,3H)−ジオン
1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチル−テトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)ピリミジン−2,4(1H,3H)−ジオンの合成
トルエン(62mL)中、ウラシルの懸濁液(140g、12.5mmol)に、トリエチルアミン(3.5mL、2.53g、25mmol)及びトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホン酸(9.01mL、11,1g、50mmol)を添加した。室温で1時間撹拌した後、ジクロロメタン(34mL)を二相性混合物に添加して、溶液を生じさせた。その後これを、ジクロロメタン(34mL)中、(3aS,4R,5R,6aR)−4−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール5−酸化物(2.0g、6.25mmol)の溶液に滴加し、その後トリエチルアミン(3.5mL、25mmol)を添加した。室温で90分間撹拌した後、反応物を氷で急冷し、その後酢酸エチルで希釈した。層を分離させ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で洗浄し(×2)、その後鹹水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥させた後、減圧下での濃縮によって粗産生物を生じさせ、これをフラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル:ジクロロメタン1:5)によって精製して、1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチル−テトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)ピリミジン−2,4(1H,3H)−ジオン(1.55g、60%)を生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ8.43(s、1H)、7.96(d,J=8.3Hz、1H)、6.12(d,J=2.3Hz、1H)、5.74(dd,J=1.9及び7.8Hz、1H)、4.71(m、2H)、3.89(m、2H)、3.74(m、1H)、1.60(s、3H)、1.32(s、3H)、0.92(s、9H)、0,11(s、3H)、0.10(s、3H)。 To a suspension of uracil (140 g, 12.5 mmol) in toluene (62 mL) was added triethylamine (3.5 mL, 2.53 g, 25 mmol) and trimethylsilyl trifluoromethanesulfonic acid (9.01 mL, 11, 1 g, 50 mmol). Added. After stirring at room temperature for 1 hour, dichloromethane (34 mL) was added to the biphasic mixture to give a solution. This was then taken up in dichloromethane (34 mL) in (3aS, 4R, 5R, 6aR) -4-(((tert-butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2,2-dimethyltetrahydrothieno [3,4-d]. To a solution of [1,3] dioxole 5-oxide (2.0 g, 6.25 mmol) was added dropwise followed by triethylamine (3.5 mL, 25 mmol). After stirring at room temperature for 90 minutes, the reaction was quenched with ice and then diluted with ethyl acetate. The layers were separated and the organic layer was washed with saturated sodium bicarbonate solution (x2) followed by brine. After drying over magnesium sulfate, concentration under reduced pressure yielded the crude product, which was purified by flash chromatography (silica gel, ethyl acetate: dichloromethane 1: 5) to give 1-((3aR, 4R , 6R, 6aS) -6-(((tert-butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2,2-dimethyl-tetrahydrothieno [3,4-d] [1,3] dioxol-4-yl) pyrimidine- This gave 2,4 (1H, 3H) -dione (1.55 g, 60%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 8.43 (s, 1H), 7.96 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.12 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 5. 74 (dd, J = 1.9 and 7.8 Hz, 1H), 4.71 (m, 2H), 3.89 (m, 2H), 3.74 (m, 1H), 1.60 (s, 3H), 1.32 (s, 3H), 0.92 (s, 9H), 0, 11 (s, 3H), 0.10 (s, 3H).
1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(ヒドロキシメチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)ピリミジン−2,4(1H,3H)−ジオンの合成
テトラヒドロフラン(85mL)中、1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチル−テトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)ピリミジン−2,4(1H,3H)−ジオン(3.70g、8.92mmol)の溶液を、アルゴン下、氷浴内で冷却した。テトラヒドロフラン(10.7mL、10.7mmol)中、1Mのフッ化テトラブチルアンモニウムの溶液を添加し、混合物を室温で2時間撹拌した。粗産生物を濾過によって採取し、テトラヒドロフランで洗浄し、フラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル;メタノール:ジクロロメタン1:30)によって精製して、1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(ヒドロキシメチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)ピリミジン−2,4(1H,3H)−ジオン(2.30g、86%)を生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ8.97(brs、1H)、7.76(d,J=8.3Hz、1H)、5.93(s、1H)、5.76(d,J=8.3Hz)、4.91(s、2H)、3.96(dd,J=4.6及び11.0Hz、1H)、3.89(dd,J=4.6及び11.0Hz、1H)、3.79(t,J=4.6Hz、1H)、2.64(brs、1H)、1.59(s、3H)、1.33(s、3H)。 1-((3aR, 4R, 6R, 6aS) -6-(((tert-butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2,2-dimethyl-tetrahydrothieno [3,4-d] in tetrahydrofuran (85 mL) A solution of [1,3] dioxol-4-yl) pyrimidine-2,4 (1H, 3H) -dione (3.70 g, 8.92 mmol) was cooled in an ice bath under argon. A solution of 1M tetrabutylammonium fluoride in tetrahydrofuran (10.7 mL, 10.7 mmol) was added and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The crude product was collected by filtration, washed with tetrahydrofuran and purified by flash chromatography (silica gel; methanol: dichloromethane 1:30) to give 1-((3aR, 4R, 6R, 6aS) -6- (hydroxymethyl). ) -2,2-dimethyltetrahydrothieno [3,4-d] [1,3] dioxol-4-yl) pyrimidin-2,4 (1H, 3H) -dione (2.30 g, 86%). It was. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 8.97 (brs, 1H), 7.76 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 5.93 (s, 1H), 5.76 (d, J = 8.3 Hz), 4.91 (s, 2H), 3.96 (dd, J = 4.6 and 11.0 Hz, 1H), 3.89 (dd, J = 4.6 and 11.0 Hz, 1H) ), 3.79 (t, J = 4.6 Hz, 1H), 2.64 (brs, 1H), 1.59 (s, 3H), 1.33 (s, 3H).
4−アミノ−1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(ヒドロキシメチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)−5−メチルピリミジン−2(1H)−オン
以下に類似するが、シトシンをチミンと交換した手順を使用して、4−アミノ−1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(ヒドロキシメチル)−2,2−ジメチルテトラ−ヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)ピリミジン−2(1H)−オン(13.1)を合成し得る。 Similar to the following, but using a procedure in which cytosine was replaced with thymine, 4-amino-1-((3aR, 4R, 6R, 6aS) -6- (hydroxymethyl) -2,2-dimethyltetra-hydrothieno [3,4-d] [1,3] dioxol-4-yl) pyrimidin-2 (1H) -one (13.1) can be synthesized.
1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)−5−メチルピリミジン−2,4(1H,3H)−ジオンの合成
トルエン(112mL)中、チミン(2.60g、20.6mmol)の懸濁液に、トリエチルアミン(4.17g、41.2mmol)及びトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホン酸(18.3g、82.5mmol)を添加した。室温で1時間撹拌した後、ジクロロメタン(34mL)を二相性混合物に添加して、溶液を生じさせた。その後これを、ジクロロメタン(56mL)中、(3aS,4R,5R,6aR)−4−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール5−酸化物(3.30g、10.3mmol)の溶液に滴加し、その後トリエチルアミン(4.17g、41.2mmol)を添加した。室温で60分間撹拌した後、反応物を氷で急冷し、その後酢酸エチルで希釈した。層を分離させ、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で洗浄し(×2)、その後鹹水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥させた後、減圧下での濃縮によって粗産生物を生じさせ、これをフラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル:ヘプタン0〜50%)によって精製して、1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)−5−メチルピリミジン− 2,4(1H,3H)−ジオン(2.9g、66%)を生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ8.43(s、1H)、7.46(d,J=1.4Hz、1H)、6.07(d,J=32Hz、1H)、5.72(m、2H)、3.87(m、2H)、3.71(m、1H)、1.93(s、3H)、1.59(s、3H)、1.32(s、3H)、0.92(s、9H)、0.10(s、3H)、0.09(s、3H)。 To a suspension of thymine (2.60 g, 20.6 mmol) in toluene (112 mL) was added triethylamine (4.17 g, 41.2 mmol) and trimethylsilyl trifluoromethanesulfonic acid (18.3 g, 82.5 mmol). . After stirring at room temperature for 1 hour, dichloromethane (34 mL) was added to the biphasic mixture to give a solution. This was then taken up in dichloromethane (56 mL) in (3aS, 4R, 5R, 6aR) -4-(((tert-butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2,2-dimethyltetrahydrothieno [3,4-d]. To a solution of [1,3] dioxole 5-oxide (3.30 g, 10.3 mmol) was added dropwise, followed by triethylamine (4.17 g, 41.2 mmol). After stirring at room temperature for 60 minutes, the reaction was quenched with ice and then diluted with ethyl acetate. The layers were separated and the organic layer was washed with saturated sodium bicarbonate solution (x2) followed by brine. After drying over magnesium sulfate, concentration under reduced pressure yielded the crude product, which was purified by flash chromatography (silica gel, ethyl acetate: heptane 0-50%) to give 1-((3aR, 4R, 6R, 6aS) -6-(((tert-butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2,2-dimethyltetrahydrothieno [3,4-d] [1,3] dioxol-4-yl) -5 This gave -methylpyrimidine-2,4 (1H, 3H) -dione (2.9 g, 66%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 8.43 (s, 1H), 7.46 (d, J = 1.4 Hz, 1H), 6.07 (d, J = 32 Hz, 1H), 5.72 ( m, 2H), 3.87 (m, 2H), 3.71 (m, 1H), 1.93 (s, 3H), 1.59 (s, 3H), 1.32 (s, 3H), 0.92 (s, 9H), 0.10 (s, 3H), 0.09 (s, 3H).
4−アミノ−1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)−5−メチルピリミジン−2(1H)−オンの合成
アセトニトリル(140mL)中、1,2,4−トリアゾール(6.55g、94.8mmol)の懸濁液を、氷バッチ内で0℃まで冷却した。オキシ塩化リン(2.53mL、27.1mmol)、続けてトリエチルアミン(18.9mL、135mmol)を、滴加した。混合物を0℃で30分間撹拌し、その後アセトニトリル(25mL)中、1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)−5−メチルピリミジン−2,4(1H,3H)−ジオン(2.9g、6.77mmol)の溶液を滴加した。反応物を、室温まで温め、150分間撹拌し、その後酢酸エチルと飽和炭酸水素ナトリウム溶液との間で分割した。有機層を鹹水で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。取得した残部を、オートクレーブ内でジオキサン(62mL)中に溶解させた。水酸化アンモニウム(62mL)を添加し、容器を密封し、室温で一晩撹拌した。反応混合物を酢酸エチルと水との間で分割した。有機層を鹹水で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮させた。フラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル:メタノール:酢酸エチル1:10)による精製によって、アミノ−1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)−5−メチルピリミジン−2(1H)−オン(2.60g、90%)を生じさせた。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ8.74(brs、2H)、7.49(s、1H)、6.00(d,J=2.3Hz、1H)、4.82(dd,J=2.3及び5.5Hz、1H)、4.74(dd,J=3.2及び5.5Hz、1H)、3.91(dd,J=5.5及び10.5Hz、1H)、3.81(dd,J=6.4及び10.5Hz、1H)、3.65(m、1H)、1.91(s、3H)、1.56(s、3H)、1.27(s、3H)0.89(s、9H)、0.07(s、3H)、0.06(s、3H)。 A suspension of 1,2,4-triazole (6.55 g, 94.8 mmol) in acetonitrile (140 mL) was cooled to 0 ° C. in an ice batch. Phosphorus oxychloride (2.53 mL, 27.1 mmol) was added dropwise followed by triethylamine (18.9 mL, 135 mmol). The mixture was stirred at 0 ° C. for 30 minutes, then 1-((3aR, 4R, 6R, 6aS) -6-(((tert-butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2,2- in acetonitrile (25 mL). A solution of dimethyltetrahydrothieno [3,4-d] [1,3] dioxol-4-yl) -5-methylpyrimidine-2,4 (1H, 3H) -dione (2.9 g, 6.77 mmol) was added dropwise. Added. The reaction was warmed to room temperature and stirred for 150 minutes, then partitioned between ethyl acetate and saturated sodium bicarbonate solution. The organic layer was washed with brine, dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated. The obtained residue was dissolved in dioxane (62 mL) in an autoclave. Ammonium hydroxide (62 mL) was added and the vessel was sealed and stirred at room temperature overnight. The reaction mixture was partitioned between ethyl acetate and water. The organic layer was washed with brine, dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. Purification by flash chromatography (silica gel: methanol: ethyl acetate 1:10) gave amino-1-((3aR, 4R, 6R, 6aS) -6-(((tert-butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2 , 2-dimethyltetrahydrothieno [3,4-d] [1,3] dioxol-4-yl) -5-methylpyrimidin-2 (1H) -one (2.60 g, 90%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 8.74 (brs, 2H), 7.49 (s, 1H), 6.00 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 4.82 (dd, J = 2.3 and 5.5 Hz, 1H), 4.74 (dd, J = 3.2 and 5.5 Hz, 1H), 3.91 (dd, J = 5.5 and 10.5 Hz, 1H), 3 .81 (dd, J = 6.4 and 10.5 Hz, 1H), 3.65 (m, 1H), 1.91 (s, 3H), 1.56 (s, 3H), 1.27 (s) 3H) 0.89 (s, 9H), 0.07 (s, 3H), 0.06 (s, 3H).
4−アミノ−1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(ヒドロキシメチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)−5−メチルピリミジン−2(1H)−オンの合成
テトラヒドロフラン(1.4mL)中、4−アミノ−1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)−5−メチルピリミジン−2(1H)−オン(500mg、1.17mmol)の溶液を、アルゴン下、氷浴内で冷却した。テトラヒドロフラン(1.4mL、1.90mmol)中、1Mのフッ化テトラブチルアンモニウムの溶液を添加し、混合物を室温で2時間撹拌した。粗産生物を濾過によって採取し、テトラヒドロフランで洗浄し、フラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル;メタノール:酢酸エチル1:10)によって精製して、4−アミノ−1−((3aR,4R,6R,6aS)−6−(ヒドロキシメチル)−2,2−ジメチルテトラヒドロチエノ[3,4−d][1,3]ジオキソール−4−イル)−5−メチルピリミジン−2(1H)−オン(436mg、量)を生じさせた。1H NMR(300MHz、DMSO)δ7.64(s、1H)、7.38(brs、1H)、6.85(brs、1H)、5.97(d,J=2.8Hz、1H)、5.19(t,J=5.5Hz、1H)、4.88(dd,J=2.8及び5.35Hz、1H)、4.80(dd,J=3.2及び5.9Hz、1H)、3.67(m、1H)、3.54(m、1H)、3.47(td,J=2.8及び6.4Hz、1H)、1.80(s、3H)、1.43(s、3H)、1.21(s、3H)。 4-Amino-1-((3aR, 4R, 6R, 6aS) -6-(((tert-butyldimethylsilyl) oxy) methyl) -2,2-dimethyltetrahydrothieno [3 in tetrahydrofuran (1.4 mL) , 4-d] [1,3] dioxol-4-yl) -5-methylpyrimidin-2 (1H) -one (500 mg, 1.17 mmol) was cooled in an ice bath under argon. A solution of 1M tetrabutylammonium fluoride in tetrahydrofuran (1.4 mL, 1.90 mmol) was added and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The crude product was collected by filtration, washed with tetrahydrofuran and purified by flash chromatography (silica gel; methanol: ethyl acetate 1:10) to give 4-amino-1-((3aR, 4R, 6R, 6aS)- 6- (hydroxymethyl) -2,2-dimethyltetrahydrothieno [3,4-d] [1,3] dioxol-4-yl) -5-methylpyrimidin-2 (1H) -one (436 mg, amount). Was generated. 1 H NMR (300 MHz, DMSO) δ 7.64 (s, 1H), 7.38 (brs, 1H), 6.85 (brs, 1H), 5.97 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 5.19 (t, J = 5.5 Hz, 1H), 4.88 (dd, J = 2.8 and 5.35 Hz, 1H), 4.80 (dd, J = 3.2 and 5.9 Hz, 1H), 3.67 (m, 1H), 3.54 (m, 1H), 3.47 (td, J = 2.8 and 6.4 Hz, 1H), 1.80 (s, 3H), 1 .43 (s, 3H), 1.21 (s, 3H).
ヌクレオチド標的の合成:
一般的な計画
General plan
ヌクレオシド5’−トリリン酸の合成を上記に示す。ヌクレオシドAを、ジメチルホルムアミド中、イミダゾールHCl/イミダゾールの存在下で、ホスホラミダイト試薬と反応させ、H2O2との亜リン酸の後続する酸化を続けて、良好な収率(シリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーによる精製後、典型的には60〜83%の収率)でBを生じさせる。H2O/ジクロロメタン中、トリフルオロ酢酸での処理による保護基の開裂によって、一リン酸Cを、典型的には定量的収率で生じさせる。最終的に、Bogachev(Bogachev,Synthesis of deoxynucleoside 5’−triphosphates using trifluoroacetic anhydride as activation reagent.Russ.J.Bioorg.Chem.,1996,22,599−604)によって開発された方法を使用して、トリリン酸Dを取得する。 The synthesis of nucleoside 5'-triphosphate is shown above. Nucleoside A is reacted with phosphoramidite reagent in the presence of imidazole HCl / imidazole in dimethylformamide, followed by subsequent oxidation of phosphorous acid with H 2 O 2 in good yield (column on silica gel After purification by chromatography, yield B in a typical yield of 60-83%. Cleavage of the protecting group by treatment with trifluoroacetic acid in H 2 O / dichloromethane yields monophosphate C, typically in quantitative yield. Finally, Bogachev (Bogachev, Synthesis of deoxynucleoside 5'-triphosphates using trifluoretic anhydrate as activation reagent.Rus. Obtain acid D.
一般的な実験的手順: General experimental procedure:
Bの合成
ジメチルホルムアミド(Aの3mL/mmol)中、A(1当量)、イミダゾールHCl(1.5当量)、及びイミダゾール(1当量)の溶液に、アルゴン下、室温でジ−tert−ブチルジイソプロピルホスホラミダイト(1.5当量)を滴加する。開始材料の完全な消費が観察されるまで、反応混合物を撹拌する(LC−MSまたはTLC)(典型的には30〜90分間)。その後、反応混合物を氷水浴内で冷却し、液滴で、35%のH2O2(2.6当量)で処理する。反応混合物を、室温まで温め、完全な反応が観察されるまで撹拌する(LC−MSまたはTLC)。その後それを氷水浴内で冷却し、チオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で慎重に急冷する。産生物を、酢酸エチルで抽出する。有機層を鹹水で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮させる。適切な溶離液(一般的にはメタノール/ジクロロメタン)での、シリカゲル上でのカラムクロマトグラフィーによる精製によって、Bを、典型的には60〜85%の収率で生じさせる。 Di-tert-butyldiisopropyl phosphoramidite in a solution of A (1 eq), imidazole HCl (1.5 eq), and imidazole (1 eq) in dimethylformamide (3 mL / mmol of A) at room temperature under argon. (1.5 eq) is added dropwise. The reaction mixture is stirred (LC-MS or TLC) until complete consumption of the starting material is observed (typically 30-90 minutes). The reaction mixture is then cooled in an ice-water bath and treated dropwise with 35% H 2 O 2 (2.6 eq). The reaction mixture is warmed to room temperature and stirred until complete reaction is observed (LC-MS or TLC). It is then cooled in an ice-water bath and carefully quenched with saturated aqueous sodium thiosulfate. The product is extracted with ethyl acetate. The organic layer is washed with brine, dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated under reduced pressure. Purification by column chromatography on silica gel with an appropriate eluent (generally methanol / dichloromethane) gives B typically in 60-85% yield.
Cの合成
ジクロロメタン(Bの2mL/mmol)、水(Bの3mL/mmol)、及びトリフルオロ酢酸(Bの3mL/mmol)中、B(1当量)の混合物を室温で一晩撹拌する。反応混合物を減圧下で濃縮(水浴、50℃未満)して、Cを、典型的には定量的な収率で生じさせる。 A mixture of B (1 eq) in dichloromethane (2 mL / mmol of B), water (3 mL / mmol of B), and trifluoroacetic acid (3 mL / mmol of B) is stirred at room temperature overnight. The reaction mixture is concentrated under reduced pressure (water bath, <50 ° C.) to yield C, typically in quantitative yield.
Dの合成
アセトニトリル(無水トリフルオロ酢酸の0.3mL/mmol)中、無水トリフルオロ酢酸(5当量)の冷却した溶液(氷水浴)を、アルゴン下でアセトニトリル(Cの4mL/mmol)、トリエチルアミン(1当量)、及びN,N−ジメチルアニリン(4当量)中、C(1当量)の冷却した懸濁液に滴加する。その後、反応物を室温まで温め、室温で30分間撹拌し、揮発物を減圧下で除去する。 A cooled solution (ice water bath) of trifluoroacetic anhydride (5 eq) in acetonitrile (0.3 mL / mmol of trifluoroacetic anhydride) was added acetonitrile (4 mL / mmol of C), triethylamine (1 eq) under argon. And dropwise to a cooled suspension of C (1 eq) in N, N-dimethylaniline (4 eq). The reaction is then warmed to room temperature, stirred at room temperature for 30 minutes, and volatiles are removed under reduced pressure.
結果として生じるシロップを、アセトニトリル(Cの4mL/mmol)中に溶解させ、氷水浴内で冷却し、1−メチルイミダゾール(3当量)及びトリエチルアミン(5当量)をアルゴン下で添加する。反応混合物を15分間撹拌し、その後室温まで温める。 The resulting syrup is dissolved in acetonitrile (4 mL / mmol of C), cooled in an ice-water bath and 1-methylimidazole (3 eq) and triethylamine (5 eq) are added under argon. The reaction mixture is stirred for 15 minutes and then warmed to room temperature.
アセトニトリル(ピロリン酸の1mL/mmol)中、トリス(テトラブチルアンモニウム)ピロリン酸(1.5当量)の溶液を、アルゴン下、室温で滴加し、混合物を室温で45分間撹拌する。その後、反応物を脱イオン水(Cの約10〜15mL/mmol)で急冷し、1時間撹拌する。混合物をクロロホルム(3×10mL)で洗浄し、組み合わせた有機層を一度脱イオン水(5mL)で逆抽出する。組み合わせた水性層を、DEAE Sepharose Fast Flowを充填したカラム上に直接充填し、0.01M〜0.5Mの重炭酸トリエチルアンモニウム緩衝液の勾配で溶出させる。産生物を含有する画分を組み合わせ、凍結乾燥させる。結果として生じるヌクレオシドトリリン酸トリエチルアミン塩を、脱イオン水中で溶解させ、その後Dowex50W8イオン交換カラムに供する。UV活性を示す画分を組み合わせ、凍結乾燥によって水を除去して、ヌクレオシド5’−トリリン酸をそのナトリウム塩として発生させる。 A solution of tris (tetrabutylammonium) pyrophosphate (1.5 eq) in acetonitrile (1 mL / mmol of pyrophosphate) is added dropwise at room temperature under argon and the mixture is stirred at room temperature for 45 minutes. The reaction is then quenched with deionized water (about 10-15 mL / mmol of C) and stirred for 1 hour. The mixture is washed with chloroform (3 × 10 mL) and the combined organic layers are back extracted once with deionized water (5 mL). The combined aqueous layers are loaded directly onto a column packed with DEAE Sepharose Fast Flow and eluted with a gradient of 0.01 M to 0.5 M triethylammonium bicarbonate buffer. Fractions containing product are combined and lyophilized. The resulting nucleoside triphosphate triethylamine salt is dissolved in deionized water and then applied to a Dowex 50W8 ion exchange column. Fractions exhibiting UV activity are combined and water is removed by lyophilization to generate nucleoside 5'-triphosphate as its sodium salt.
((2R,3S,4R,5R)−5−(2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H)−イル)−3,4−ジヒドロキシテトラ−ヒドロチオフェン−2−イル)メチルトリリン酸ナトリウム塩
AのBへの転換について上記に記載する方法を使用して、10(935mg、3.11mmol)を14(1.25g、81%)に転換した。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ8.38(brs、1H)、7.74(d,J=8.3Hz、1H)、6.05(s、1H)、5.79(d,J=8.3Hz)、4.85(m、2H)、4.19(m、2H)、3.83(t,J=5.0Hz、1H)、1.54(s、3H)、1.49(s、18H)、1.31(s、3H)。 Using the method described above for the conversion of A to B, 10 (935 mg, 3.11 mmol) was converted to 14 (1.25 g, 81%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 8.38 (brs, 1H), 7.74 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.05 (s, 1H), 5.79 (d, J = 8.3 Hz), 4.85 (m, 2H), 4.19 (m, 2H), 3.83 (t, J = 5.0 Hz, 1H), 1.54 (s, 3H), 1.49. (S, 18H), 1.31 (s, 3H).
BのCへの転換について上記に記載する方法を使用して、14(1.25g、2.58mmol)を15(0.9g、量)に転換した。1H NMR(300MHz、D2O)δ8.13(d,J=7.8Hz、1H)、5.81(d,J=5.5Hz、1H)、5.76(d,J=8.3Hz、1H)、4.24(dd,J=4.1及び6.0Hz、1H)、4.11(t,J=4.1Hz、1H)、3.98(m、2H)、3.43(m、1H)。 Using the method described above for the conversion of B to C, 14 (1.25 g, 2.58 mmol) was converted to 15 (0.9 g, amount). 1 H NMR (300 MHz, D 2 O) δ 8.13 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 5.81 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 5.76 (d, J = 8. 3 Hz, 1 H), 4.24 (dd, J = 4.1 and 6.0 Hz, 1 H), 4.11 (t, J = 4.1 Hz, 1 H), 3.98 (m, 2 H), 3. 43 (m, 1H).
CのDへの転換について上記に記載する方法を使用して、15(200mg、0.59mmol)を4’−チオ−UTP(215mg、62%(4Na+塩の場合))に転換した。1H NMR(300MHz、D2O)δ8.14(d,J=8.3Hz、1H)、5.85(d,J=6.4Hz、1H)、5.81(d,J=7.8Hz、1H)、4.31(dd,J=3.7及び6.4Hz、1H)、4.24(t,J=3.7Hz、1H)、4.12(m、1H)、4.00(m、1H)、3.44(m、1H)。31P NMR(300MHz、D2O)δ−8.57(d)、−10.91(d)、−22.09(t)。HPLC/MS:RT9.638分、m/z501(M+H)+。 Using the method described above for the conversion of C to D, 15 (200 mg, 0.59 mmol) was converted to 4′-thio-UTP (215 mg, 62% (in the case of 4Na + salt)). 1 H NMR (300 MHz, D 2 O) δ 8.14 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 5.85 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 5.81 (d, J = 7. 8 Hz, 1 H), 4.31 (dd, J = 3.7 and 6.4 Hz, 1 H), 4.24 (t, J = 3.7 Hz, 1 H), 4.12 (m, 1 H), 4. 00 (m, 1H), 3.44 (m, 1H). 31 P NMR (300MHz, D 2 O) δ-8.57 (d), - 10.91 (d), - 22.09 (t). HPLC / MS: RT 9.638 min, m / z 501 (M + H) <+> .
(((2R,3S,4R,5R)−5−(4−アミノ−5−メチル−2−オキソピリミジン−1(2H)−イル)−3,4−ジヒドロキシテトラ−ヒドロチオフェン−2−イル)メチルトリリン酸)ナトリウム塩
AのBへの転換について上記に記載する方法を使用して、13(400mg、1.28mmol)を16(910mg、65%)に転換した。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ8.19(brs、2H)、7.45(s、1H)、5.92(d,J=2.1Hz、1H)、4.98(dd,J=1.8及び6.0Hz、1H)、4.95(dd,J=2.3及び5.5Hz、1H)、4.24(m、2H)、3.80(td,J=1.8及び6.0Hz、1H)、1.99(s、3H)、1.56(s、3H)、1.49(s、9H)、1.48(s、9H)、1.29(s、3H)。 Using the method described above for the conversion of A to B, 13 (400 mg, 1.28 mmol) was converted to 16 (910 mg, 65%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 8.19 (brs, 2H), 7.45 (s, 1H), 5.92 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 4.98 (dd, J = 1.8 and 6.0 Hz, 1H), 4.95 (dd, J = 2.3 and 5.5 Hz, 1H), 4.24 (m, 2H), 3.80 (td, J = 1.8) And 6.0 Hz, 1H), 1.99 (s, 3H), 1.56 (s, 3H), 1.49 (s, 9H), 1.48 (s, 9H), 1.29 (s, 3H).
BのCへの転換について上記に記載する方法を使用して、16(180mg、0.977mmol)を17(350mg、量)に転換した。1H NMR(300MHz、D2O)δ8.16(s、1H)、5.80(d,J=6.0Hz、1H)、4.25(dd,J=4.1及び5.5Hz、1H)、4.10(t,J=4.6Hz、1H)、4.00(m、2H)、3.45(m、1H)、1.92(s、3H)。31P NMR(300MHz、D2O)δ0.41。 Using the method described above for conversion of B to C, 16 (180 mg, 0.977 mmol) was converted to 17 (350 mg, amount). 1 H NMR (300 MHz, D 2 O) δ 8.16 (s, 1H), 5.80 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 4.25 (dd, J = 4.1 and 5.5 Hz, 1H), 4.10 (t, J = 4.6 Hz, 1H), 4.00 (m, 2H), 3.45 (m, 1H), 1.92 (s, 3H). 31 P NMR (300 MHz, D 2 O) δ 0.41.
CのDへの転換について上記に記載する方法を使用して、15(300mg、0.849mmol)を4’−チオ−5−メチルCTP(136mg、28%(4Na+塩の場合))に転換した。1H NMR(300MHz、D2O)δ7.84(s、1H)、5.85(d,J=6.4Hz、1H)、4.23(m、2H)、4.09(m、1H)、3.97(m、1H)、3.40(m、1H)、1.82(s、3H)。31P NMR(300MHz、D2O)δ−8.96(d)、−11.00(d)、−22.28(t)。13C NMR(300MHz、D2O)δ165.52(Cq)、158.09(Cq)、139.80(CH)、105.40(Cq)、77.26(CH)、73.25(CH)、66.06(CH)、64.04(CH2)、50.09(CH)、12.33(CH3)。HPLC/MS:RT10.280分、m/z514(M+H)+。 Using the method described above for the conversion of C to D, 15 (300 mg, 0.849 mmol) was converted to 4′-thio-5-methyl CTP (136 mg, 28% (in the case of 4Na + salt)). . 1 H NMR (300 MHz, D 2 O) δ 7.84 (s, 1H), 5.85 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 4.23 (m, 2H), 4.09 (m, 1H) ), 3.97 (m, 1H), 3.40 (m, 1H), 1.82 (s, 3H). 31 P NMR (300MHz, D 2 O) δ-8.96 (d), - 11.00 (d), - 22.28 (t). 13 C NMR (300 MHz, D 2 O) δ 165.52 (Cq), 158.09 (Cq), 139.80 (CH), 105.40 (Cq), 77.26 (CH), 73.25 (CH ), 66.06 (CH), 64.04 (CH2), 50.09 (CH), 12.33 (CH3). HPLC / MS: RT 10.280 min, m / z 514 (M + H) <+> .
先行する4’−チオ−5−メチルCTPの合成に類似するが、13.1を13と交換した手順を使用して、4’−チオ−CTPが作製され得る。 Similar to the synthesis of the preceding 4'-thio-5-methyl CTP, but using the procedure in which 13.1 is replaced with 13, 4'-thio-CTP can be made.
((2R,3S,4R,5R)−5−(6−アミノ−9H−プリン−9−イル)−3,4−ジヒドロキシテトラヒドロチオフェン−2−イル)メチルトリリン酸ナトリウム塩
AのBへの転換について上記に記載する方法を使用して、19(504mg、1.81mmol)を20(444mg、52%)に転換した。1H NMR(300MHz、CDCl3)δ8.24(s、1H)、8.19(brs、1H)、7.71(brs、1H)、7.09(s、1H)、6.20(brs、2H)、6.01(d,J=5.0Hz、1H)、4.76(m、1H)、4.50(m、1H)、4.23(m、2H)、3.77(m、1H)、1.48(s、18H)。 19 (504 mg, 1.81 mmol) was converted to 20 (444 mg, 52%) using the method described above for the conversion of A to B. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 8.24 (s, 1H), 8.19 (brs, 1H), 7.71 (brs, 1H), 7.09 (s, 1H), 6.20 (brs) 2H), 6.01 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 4.76 (m, 1H), 4.50 (m, 1H), 4.23 (m, 2H), 3.77 ( m, 1H), 1.48 (s, 18H).
BのCへの転換について上記に記載する方法を使用して、20(430mg、0.904mmol)を21(330mg、量)に転換した。1H NMR(300MHz、D2O)δ8.64(s、1H)、8.26(s、1H)、5.86(d,J=5.5Hz、1H)、4.54(m、1H)、4.26(m、1H)、4.06(m、2H)、3.54(m、1H)。 Using the method described above for the conversion of B to C, 20 (430 mg, 0.904 mmol) was converted to 21 (330 mg, amount). 1 H NMR (300 MHz, D 2 O) δ 8.64 (s, 1H), 8.26 (s, 1H), 5.86 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 4.54 (m, 1H) ), 4.26 (m, 1H), 4.06 (m, 2H), 3.54 (m, 1H).
CのDへの転換について上記に記載する方法を使用して、21(82mg、0.162mmol)を4’−チオ−ATP(36mg、26%(4Na+塩の場合))に転換した。1H NMR(300MHz、D2O)δ8.49(s、1H)、8.03(s、1H)、5.76(d,J=5.6Hz、1H)、4.54(dd,J=3.7及び5.6Hz、1H)、4.35(t,J=4.1Hz、1H)、4.13(m、2H)、3.54(dd,J=4.1及び8.7Hz、1H)。31P NMR(300MHz、D2O)δ−9.07(d)、−10.81(d)、−22.15(t)。HPLC/MS:RT10.467分、m/z524(M+H)+。 Using the method described above for the conversion of C to D, 21 (82 mg, 0.162 mmol) was converted to 4′-thio-ATP (36 mg, 26% (in the case of 4Na + salt)). 1 H NMR (300 MHz, D 2 O) δ 8.49 (s, 1H), 8.03 (s, 1H), 5.76 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 4.54 (dd, J = 3.7 and 5.6 Hz, 1H), 4.35 (t, J = 4.1 Hz, 1H), 4.13 (m, 2H), 3.54 (dd, J = 4.1 and 8. 7Hz, 1H). 31 P NMR (300MHz, D 2 O) δ-9.07 (d), - 10.81 (d), - 22.15 (t). HPLC / MS: RT 10.467 min, m / z 524 (M + H) <+> .
5−((3R,4S,5R)−3,4−ジヒドロキシ−5−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロチオフェン−2−イル)ピリミジン2,4(1H,3H)ジオン(4’−S−プソイドウリジン)。本化合物は、当業者に既知である手順を使用して、以下の計画に従って作製され得る。
((2R,3S,4R,5S)−5−(2,4−ジオキソ−1,2,3,4−テトラヒドロピリミジン−5−イル)−3,4−ジヒドロキシテトラヒドロチオフェン−2−イル)メチルトリリン酸ナトリウム塩(4’−チオ−ψUTP)。本化合物は、当業者に既知である手順を使用して、以下の計画に従って作製され得る。
((2R,3S,4R,5R)−3,4−ジヒドロキシ−5−(4−オキソ−2−チオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H)−イル)テトラヒドロチオフェン−2−イル)メチルテトラハイドロゲントリリン酸(4’−S−2−S−UTP)。本化合物は、当業者に既知である手順を使用して、以下の計画に従って作製され得る。
((2R,3S,4R,5R)−5−(2−アミノ−6−オキソ−1H−プリン−9(6H)−イル)−3,4−ジヒドロキシテトラヒドロチオフェン−2−イル)メチルテトラハイドロゲントリリン酸(4’−S−GTP)。本化合物は、当業者に既知である手順を使用して、以下の計画に従って作製され得る。
本明細書は、本明細書中に引用した参考文献の教示に照らして、最も完全に理解される。本明細書中の実施形態は、本発明の実施形態の説明を提供し、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。当業者は、多くの他の実施形態が、本発明によって包含されることを容易に認識する。本開示内に引用した全ての出版物及び特許は、その全体が参照によって組み込まれる。参照によって組み込まれる材料が本明細書と矛盾する、または不一致である程度まで、本明細書は、任意のそのような材料に取って代わる。本明細書のいかなる参照の引用も、そのような参照が、本発明に対する従来技術であることを認めるものではない。 The specification is most thoroughly understood in light of the teachings of the references cited within the specification. The embodiments herein provide an explanation of embodiments of the invention and should not be construed to limit the scope of the invention. Those skilled in the art will readily recognize that many other embodiments are encompassed by the present invention. All publications and patents cited within this disclosure are incorporated by reference in their entirety. To the extent the material incorporated by reference contradicts or is inconsistent with the present specification, the specification replaces any such material. Citation of any reference herein is not an admission that such reference is prior art to the present invention.
別段示さない限り、特許請求の範囲を含む本明細書中で使用される、成分、反応条件などの量を表す全ての数は、近似値として理解されるべきであり、本発明によって取得されることが求められる所望の特性に応じて変化し得る。最低限において、及び特許請求の範囲の等価物の原理の適用を限定する試みとしてではなく、各数値パラメータは、有効桁数及び通常の丸め技術に照らして解釈されるべきである。本明細書中の異なる量の有効桁を有する一連の数の列挙は、より少ない有効桁を与えられた数が、より多くの有効桁を与えられた数と同一の精度を有することを暗示するものとして解釈されるべきではない。 Unless otherwise indicated, all numbers representing amounts of ingredients, reaction conditions, etc., as used herein, including the claims, are to be understood as approximations and are obtained by the present invention. This can vary depending on the desired properties desired. At a minimum, and not as an attempt to limit the application of the claimed equivalent principle, each numerical parameter should be interpreted in the light of significant digits and conventional rounding techniques. The enumeration of a series of numbers with different amounts of significant digits in this specification implies that numbers given fewer significant digits have the same precision as numbers given more significant digits. It should not be interpreted as a thing.
特許請求の範囲及び/または明細書において「を含む」という用語と併せて使用される際の「1つの(a)」または「1つの(an)」という単語の使用は、「1つの(one)」を意味し得るが、それはまた、「1つ以上の」、「少なくとも1つの」、及び「1つまたは1つ以上」の意味と一致する。本開示は、代替物のみ及び「及び/または」に言及する定義を支持するものの、特許請求の範囲における「または」という用語の使用は、代替物のみに言及すること、または代替物が互いに排他的であることが別段明白に示されない限り、「及び/または」を意味するために使用される。 The use of the word “a” or “an” when used in conjunction with the term “comprising” in the claims and / or the specification means “one” ) ", But it is also consistent with the meaning of" one or more "," at least one ", and" one or more ". Although this disclosure supports alternatives only and definitions that refer to “and / or”, the use of the term “or” in the claims refers to the alternatives only, or alternatives are mutually exclusive. Unless explicitly indicated otherwise, it is used to mean “and / or”.
別段示さない限り、一連の要素に先行する「少なくとも」という用語は、その一連の全ての要素に言及すると理解されるべきである。当業者は、ほんの通例的な実験法を使用して、本明細書に記載される本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識する、または確認することができるであろう。そのような等価物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。 Unless otherwise indicated, the term “at least” preceding a series of elements should be understood to refer to all elements in the series. Those skilled in the art will recognize, or be able to ascertain using no more than routine experimentation, many equivalents to the specific embodiments of the invention described herein. Such equivalents are intended to be encompassed by the following claims.
別段定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に記載されるものに類似する、または等価である任意の方法及び材料が、本発明の実践または試験において使用され得るものの、好適な方法及び材料が、ここで記載される。 Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Although any methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of the present invention, the preferred methods and materials are now described.
本明細書で論じられる出版物は、本出願の出願日前にそれらを開示するためだけに提供される。本明細書におけるいずれの内容も、本発明が先行発明によりそのような出版物に先行する資格がないことを認めるものとして解釈されるべきではない。更に、提供される出版物の日付は、実際の出版日とは異なる場合があり、別々に確認する必要があり得る。 The publications discussed herein are provided solely for their disclosure prior to the filing date of the present application. Nothing in this specification should be construed as an admission that the invention is not entitled to antedate such publication by virtue of prior invention. Further, the dates of publication provided may be different from the actual publication dates and may need to be confirmed separately.
本発明の他の実施形態は、本明細書及び本明細書に開示される本発明の実践を考慮することによって、当業者にとって明らかになるであろう。本明細書及び実施例は、例示的のみであると見なされるべきであることが意図され、本発明の真の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。 Other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from consideration of the specification and practice of the invention disclosed herein. It is intended that the specification and examples be considered as exemplary only, with a true scope and spirit of the invention being indicated by the following claims.
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